Sistema ADIMEA. (Accurate Dialysis Measurement): monitoraggio della dose dialitica e sue applicazioni cliniche. Carlo Monari

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1 U.O. di Nefrologia, Dialisi e Ipertensione. Direttore Dott. A. Santoro Policlinico S.Orsola Malpighi Bologna Sistema ADIMEA (Accurate Dialysis Measurement): monitoraggio della dose dialitica e sue applicazioni cliniche Carlo Monari Seminario ANTE 2012 XX Corso Nazionale di aggiornamento Tecnici di Emodialisi, Dialisi: tradizione e futuro Riccione, aprile 2012

2 Cos è la dose dialitica La dose dialitica è la quantificazione dell efficienza depurativa di ogni trattamento dialitico e rappresenta uno dei componenti che determinano l adeguatezza dei trattamenti. L indice più utilizzato per la misurazione della dose dialitica è l abbattimento dell urea Altri componenti che concorrono a determinare l adeguatezza dialitica sono : Stabilità emodinamica Biocompatibilità, Correzione dell anemia, Miglioramento dello stato nutrizionale, Correzione acidosi Correzione calcio-fosforo Bilancio Calcio/Fosforo,

3 Dose Dialitica La terapia di sostituzione renale deve essere vista in modo simile alla somministrazione di farmaci, la cui dose deve essere adeguata al paziente. La dose dialitica che viene somministrata influenza la prognosi del paziente nel lungo termine.

4 Come si misura la dose dialitica Un metodo di misura della dose dialitica è il calcolo del Kt/V Cos è il Kt/V Il Kt/V è una formula matematica ideata negli anni 80 che con la conoscenza di tre parametri permette il calcolo della dose dialitica Clerance K x t V Tempo di trattamento Volume acqua corporea

5 L importanza della dose dialitica somministrata al paziente in dialisi La coerenza tra mortalità e Kt/V è provata Kt/V vs. Mortalità (Studio DOPPS) Ad ogni 0,1 in più di Kt/V corrisponde una diminuzione del 7% della probabilità di morte Il 25% dei pazienti in dialisi non raggiunge la propria dose minima (Studio eseguito in Germania) Kt/V La dose minima in ogni trattamento dovrebbe essere Kt/V 1,2-1.4 Kt/V > 1,2 Il Kt/V viene spesso verificato solo trimestralmente Kt/V < 1,2 55

6 Metodiche per la determinazione della dose dialitica tramite il Kt/V IL Kt/V si può calcolare con prelievi ematici oppure può essere calcolato ON LINE utilizzando i sistemi integrati con le apparecchiature dialitiche 6

7 Kt/V??? Possibilità di calcolo del Kt/V Kt/V C t C 0 K*t * e V 4E utilizzato nella routine sulla base della concentrazione dell urea pre e post HD K t V = C ln C t 0 single-pool-kt/v [spkt/v] - 4L ultrafiltrazione e il rebound di urea durante la dialisi sono considerati Kt/V equilibrato [ekt/v] 4Viene considerato il rebound di urea dopo la dialisi Questa è la vera dose dialitica 7

8 Cos è la Clerance La clearance è il volume di acqua plasmatica che in un minuto viene completamente depurato da una sostanza (nel nostro caso l urea) Cos è il Volume totale di distribuzione dell urea (=acqua corporea) Nell'organismo vengono distinti tre compartimenti di fluidi plasma fluidi interstiziali, fluidi intracellulari. La somma di questi tre compartimenti costituisce l'acqua totale corporea o TBW (Total Body Water), che consiste per definizione nel volume di distribuzione dell acqua corporea che è pari cioè a circa litri in un soggetto di peso normale (circa 70 kg).

9 Acqua corporea L acqua plasmatica è presente nell organismo in una percentuale di circa il 55/60% ed entra nel filtro dialisi mescolata al sangue in quantità proporzionata al flusso reale della pompa sangue corretta per la % di ricircolo dell accesso Come si calcola l acqua corporea Con varie formule, con la Bioimpedenza oppure a occhio

10 ESEMPI di quantità di acqua plasmatica che passa nel filtro con vari flussi sangue Qb 300 ml/m = 180 ml/m x 240 min di trattamento = 43.2 L/t Qb 250 ml/m = 150 ml/m x 240 min di trattamento = 36 L/t Qb 200 ml/m = 120 ml/m x 240 min di trattamento = 28.8 L/t Se il volume totale di acqua plasmatica passa una volta nel filtro si avrà un KT/V di 1 Se il volume totale di acqua plasmatica passa due volte nel filtro si avrà un KT/V di 2 Se il volume totale di acqua plasmatica passa mezza volta nel filtro si avrà un KT/V di 0.5

11 Quanto tempo occorre per raggiungere il Kt/V di 1.2 con Qb a 300 ml/m e filtro a bassa efficienza Paziente di 100 Kg Con 50 litri di acqua plasmatica 5 ore Paziente di 70 Kg Con 40 litri di acqua plasmatica 4 ore Paziente di 50 Kg Con 30 litri di acqua plasmatica 3 ore

12 Monitoraggio della dose dialitica ad ogni trattamento? SI! Per più ragioni, la dose dialitica ideale non viene raggiunta ad ogni trattamento: Prelievi ematici eseguiti non perfettamente Errore in conseguenza della stima di V Ricircolo cardiopolmonare o nello shunt Flusso sangue non preciso Diminuzione della clearance del dializzatore durante l HD a causa di scarsa eparinizzazione o UF elevata Paziente ipoteso Tempo di trattamento non rispettato 12

13 Determinazione di V con la formula di Watson Sviluppata per 700 Americani in buona salute Risultati imprecisi per un folto gruppo di pazienti in dialisi (anziani / manutriti/ diabetici) 13

14 Possibili errori nella valutazione del Volume di acqua plasmatica B: Misurazione di V con Spettroscopia bioimpedenza Per esempio BCM (Body Composition Monitor): Misurazione della resistenza elettrica nel corpo umano (l acqua intra ed extra-cellulare si comporta come resistenza elettrica (ICW + ECW) / le membrane delle cellule come condensatore). Acqua corporea totale: TBW = ECW/ICW Possibili falsi risultati per importanti gruppi di pazienti in dialisi: - Pazienti malnutriti - Pazienti amputati - Pazienti diabetici 14

15 Metodi di misurazione del flusso sangue anni 70 Misurazione flusso sangue mediante Tempo di Bolla Misurare 1 metro di linea partendo dal gommino per prelievi della linea arteriosa Con siringa vuota iniettare 1 ml di aria nella linea arteriosa Con il cronometro misurare quanto tempo impiega la bolla a percorrere il metro di linea Consultare la tabella di conversione Es ( 2,1 sec = 300ml/m 50ml 40ml 30ml 20ml 10 ml 0ml Misurazione flusso sangue con dispositivo Buretrol DASCO 1. Clampare la linea sangue sotto dispositivo e contemporaneamente far partire il cronometro e declampare la presa d aria nella parte superiore del dispositivo. 2. Misurare quanto sangue entra nel dispositivo in 10 secondi 3. Consultare la tabella di conversione (vedi esempio sotto) Tabella di conversione 30 ml in 10 secondi = Qb 180 ml/m 40 ml in 10 secondi =Qb 240 ml/m 50 ml in 10 secondi =Qb 300 ml/m

16 Quali caratteristiche deve avere un buon metodo di misurazione del Kt/V? Elevata precisione del valore Kt/V misurato La determinazione in tempo reale del Kt/V durante il trattamento Possibilità di utilizzo in tutte le tecniche Semplicità di utilizzo e nessun costo aggiuntivo 16

17 Quantificazione della dose dialitica: anni 70 Campionamento del dialisato esausto Viene determinata la rimozione totale dell urea o di qualsiasi sostanza che si vuole determinare, con questo sistema si può misurare la rimozione di massa 120 litri di dialisato esausto (Flusso LD 500ml/min x 240 min tempo seduta) Non applicabile per uso quotidiano!!! 17

18 Monitoraggio della dose dialitica: anni 80 Determinazione dell urea nell ultrafiltrato con ureasi Ureasi: Enzima che catalizza l idrolisi dell urea in biossido di carbonio e ammoniaca. Dispositivo Stand alone L ultrafiltrato o il dialisato passano a basso flusso in una cella di conducibilità (S U ) Una cartuccia contenente ureasi ed una seconda cella di conducibilità (S R ) sono in serie. L urea viene abbattuta dall ureasi Ne consegue una variazione della conducibilità elettrica calibrata per la concentrazione dell urea cf: Stiller S., Al-Bashier A., Mann H.: On-line Urea Monitoring during hemodialysis: A Review. Saudi J Kidney Dis Transplant 2001; 12(3):

19 Monitoraggio della dose dialitica anni 90 utilizzando la clearance del sodio Determinazione delle clearance del filtro "K" con la dialysance del sodio che come peso molecolare è molto simile all urea La dialysance del sodio misurata viene usata come parametro alternativo per la clearance dell urea La modifica della conducibilità è misurata a valle del dializzatore (2 prova) 19

20 Un altro metodo per determinare la quantità di una qualunque sostanza presente nel dialisato esausto è quello del campionamento (sampling o spilling) del bagno in uscita dal filtro, Il sistema consiste nel prelevare una percentuale (1%) del flusso di ultrafiltrato in uscita dal filtro (Flusso bagno dialisi + Ultrafiltrato totale ) utilizzando una pompa da infusione e raccogliendolo in una sacca. (alcune apparecchiature dialitiche hanno il sistema gia predisposto ) Facendo alcuni calcoli si ottiene la quantità (rimozione di massa) della sostanza rimossa

21 Anni 2000:monitoraggio della dose dialitica con Sistema Adimea B-Braun Integrato nel sistema Dialog+ Misurazione dell urea nel dialisato tramite spettroscopia Una sorgente luminosa trasmette luce ultravioletta attraverso il dialisato in uscita dal filtro dialisi Le particelle contenute nel dialisato absorbono la luce in base alla concentrazione. Un sensore all interno della macchina da dialisi rileva tale absorbimento. informazioni continue sulla riduzione dell urea. 21

22 Monitoraggio della rimozione dell urea con ADIMEA Elevata concentrazione molare nel dialisato comporta elevato absorbimento di UV L onda di UV assorbita dà informazioni sulla qualità della dialisi Inizio dialisi Quando la concentrazione molare diminuisce... viene ridotto anche l absorbimento di UV Metà dialisi Le poche molecole rimanenti... Difficilmente absorbono la luce UV Fine dialisi

23 Monitoraggio della dose dialitica Adimea La curva misurata grazie all absorbimento della luce è quasi identica alla curva della concentrazione dell urea: correla ± 2% Il Kt/V può essere determinato direttamente sulla base della curva. Non serve calcolare il K e il V Perchè il loro rapporto è misurato dalla curva di absorbimento 23

24 Monitoraggio della dose dialitica con ADIMEA: indicazioni per l operatore Avviso Target Kt/V Kt/V non raggiungibile Filtro in sofferenza, paziente denutrito o paziente ipoteso Ricircolo dell accesso o paziente ipoteso l operatore può variare: Flusso sangue (se il paziente lo consente) Flusso Infusione QD (se l accesso lo consente) In caso di HDF 24 Allungamento del trattamento Risolvere l ipotensione

25 Monitoraggio della dose dialitica Adimea Visualizzazione dell Urea Reduction Ratio (URR) Il valore target dipende dal Kt/V 25

26 Vantaggi del sistema ADIMEA Misurazione diretta dell absorbimento UV dell urea nel dialisato esausto Misurazione reale e continua delle variazioni dell urea Non serve determinare V ma basta inserire solo il peso del paziente Applicabile in BD HDF SN 26

27 Memorizzazione della dose dialitica Adimea 4 Tabella Kt/V 4 Memorizzazione dati su Patient Therapy Card (Opzione per apparecchiature Dialog+) 4 Analisi della terapia su 13 trattamenti e visualizzazione della media di un mese 27

28 STUDIO OSSERVAZIONALE ADIMEA-CITRASATE Confronto di efficienza depurativa tra dialisi convenzionale e dialisi con bagno contenente citrato

29 OBIETTIVO DELLO STUDIO Valutare la possibilità di aumentare i volumi di scambio in HDF post diluizione per quei pazienti con difficoltà nel raggiungere volumi di scambio elevati > 20 litri in 4 ore Misurare la dose dialitica somministrata con ADIMEA nei due tipi di trattamento Lo studio Contrast: ha mostrato una riduzione del rischio di mortalità nei pazienti in HDF post con volumi di infusione superiori a 20 litri per dialisi

30 MATERIALI E METODI Pazienti valutati n 12, in dialisi trisettimanale con tecnica di HDF in post diluizione. Disegno dello studio: osservazionale sequenziale tipo AB Prima parte (A) ; 3 trattamenti in HDF post su macchina Dialog BBraun con concentrati acidi normali, filtro in Polisulfone modificato DIACAP HI-FLO 18 ad alta permeabilità Seconda parte (B) ; 3 trattamenti HDF in post su macchina Dialog BBraun concentrato acido Citrasate, filtro in Polisulfone modificato DIACAP HI-FLO 18 ad alta permeabilità Flusso sangue e eparinizzazione uguali nei due tipi di trattamento.

31 Bagno dialisi con Citrasate C itrasate non è il complesso del citrato usato come anticoagulante nelle terapie intensive che ha una concentrazione di 3 mmol/l S i tratta di una sacca di concentrato acido per emodialisi, in cui una quota di acetato è stata sostituita da acido citrico. Composizione del dialisato con Citrasate Sodium mmol/l Calcium mmol/l 1,50 Magnesium mmol/l 0,50 Potassium mmol/l 3,0 Chloride mmol/l 105,5 Acetate mmol/l 0,3 Citrate mmol/l 0,8 Glucose g/l 1,0 Bicarbonate mmol/l 37,0

32 Il complesso Ca-CIT Dopo la miscelazione con la soluzione di bicarbonato, l'acido citrico si trasforma in citrato che ha anche una funzione di anticoagulante grazie alla sua tendenza a legarsi con il calcio. Il complesso Ca-CIT che entra nella circolazione ematica sistemica si scompone in Ca 2+ libero e Citrato che viene metabolizzato dal fegato e si trasforma in biicarbonato Ca CIT Medie Calcemie inizio e fine dialisi Le basse concentrazioni di citrato presenti nel bagno dialisi (0,8mmol/L) non comportano alcuna variazione nel bilancio del calcio e pertanto non causano ipocalcemia. 9,60 9,40 9,20 9,00 8,80 8,60 8,40 8,20 9,50 9,35 8,64 8,7 Inizio Fine Inizio Fine Standard Standard Citrasate Citrasate Calcemia Calcemia Calcemia Calcemia

33 Efficienza del dializzatore Riduzione della reale superficie de Chiusura dei pori Fibre capillari Citrasate riduce la possibilità di formazione di coaguli all interno dei capillari e sulla superficie della membrana mantenendo pervi sia i capillari sia i pori del dializzatore e mantenendone invariate le caratteristiche di depurazione per l intera sessione di dialisi. Ne consegue che la dose dialitica risulta aumentata 33

34 Risultati medie di 36 trattamenti standard e 36 trattamenti con Citrasate 1,70 1,65 1,60 1,55 1,50 1,45 1,40 1,51 Standard Kt/V 1,67 Citrasate Kt/V 76,00 75,00 74,00 P = <0,0002 P =<0, ,00 72,00 71,00 70,00 71,99 Standard URR% 74,98 Citrasate URR% ,4 RR% Standard 75,8 P = <0,009 P = <0,001 RR% Citrasate Beta 2 Beta ,14 RR% Standard Fosforo 66,78 RR% Citrasate Fosforo

35 Medie Litri di infusione totali 22,50 22,00 21,50 21,00 20,50 20,00 19,50 19,00 18,50 18,00 19,57 Dialisi Standard LITRI INFUSIONE TOTALE 22,25 Dialisi CITRASATE LITRI INFUSIONE TOTALE

36 Conclusione La dose dialitica che viene somministrata influenza la prognosi del paziente nel lungo termine. Il metodo più preciso per determinare il Kt/V rimane sempre quello con i prelievi ematici (se eseguiti correttamente) da tenere presente che il Kt/V è quello equilibrato e non quello di fine dialisi L utilizzo della spettrometria di massa mediante raggi UV potrebbe in un futuro prossimo aprire nuove frontiere nella misura continua e diretta di altre tossine uremiche, essendo ancora da esplorare buona parte dell intervallo di lunghezze d onda dei raggi UV utilizzabili. Lo studio da noi eseguito grazie anche al sistema Adimea dimostra che l utilizzo del Citrasate consente un aumento della quota di infusione di almeno il 15% rispetto al Concentrato Standar e migliora l efficienza del filtro dialisi e di conseguenza contribuisce al raggiungimento della dose dialitica desiderata 36

37 Grazie a tutti per l attenzione e arrivederci al prossimo congresso

38 Confronto valori Kt/V laboratorio e Kt/V macchina Dialog BBraun 1,7 1,67 1,65 1,6 1,5 1,51 1,48 1,4 1,3 Standard Citrasate Standard Citrasate KT/V laboratorio Kt/V Macchina ADIMEA

39 ESEMPIO: Qb 300 ml/m, acqua plasmatica 180 ml/m che transita nel filtro assieme al sangue x 240 min di trattamento = 43.2 L in totale di acqua plasmatica che transita nel filtro in 4 ore Acqua plasmatica depurata dopo 5 ore di dialisi = 52 litri Acqua plasmatica depurata dopo 4 ore di dialisi = 43.2 litri Acqua plasmatica depurata dopo 3 ore di dialisi = 32,3 litri Acqua plasmatica depurata dopo 2 ore di dialisi = 21.6 litri Traguardo per Kt/V 1.2 per un paziente di 100 Kg Con 50 litri di acqua plasmatica Traguardo per Kt/V 1.2 per un paziente di 70 Kg Con 40 litri di acqua plasmatica Traguardo per Kt/V 1.2 per un paziente di 50 Kg Con 30 litri di acqua plasmatica Acqua plasmatica depurata dopo 1 ora di dialisi = 10,8 litri Partenza trattamento con Qb a 300 ml/m