XXIV Corso Nazionale di Aggiornamento ANTE Riccione, 12 aprile 2016

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2 Aspetti clinici legati all ipovolemia in corso di emodialisi Francesco Iannuzzella S. C. di Nefrologia e Dialisi, IRCCS Arcispedale Santa Maria Nuova, Reggio Emilia XXIV Corso Nazionale di Aggiornamento ANTE Riccione, 12 aprile 2016

3 Conflitto d interessi Dichiaro di non aver alcun conflitto d interessi relativamente agli argomenti trattati in questa presentazione.

4 E Tina che fine ha fatto? Morta, rispose Eddie. Morta? Come sarebbe? Anche Tina? E chi l ha uccisa? Non io, disse Eddie, tutto quello che ho fatto è stato farle firmare il consenso alla dialisi. Quelli della Dialisi hanno fatto il resto Invece di asciugarla un po, la macchina l ha seccata del tutto. Tutta l acqua del suo corpo è stata spremuta via. Il cervello le si è rinsecchito come un pisello mentre l infermiera stava seduta a leggere Cosmopolitan

5 Sommario Che cos è la volemia? Come si misura? Chi è il paziente ipovolemico in dialisi? Quali sono le conseguenze dell ipovolemia sulla gestione del paziente in emodialisi Strategie d intervento

6 I due costituenti fondamentali del corpo di tutti i vertebrati sono l'acqua e il sale Tutti gli invertebrati marini sono iso-osmotici con il loro ambiente, in altre parole, i loro fluidi corporei hanno lo stesso contenuto di sale, e quindi la stessa pressione osmotica, dell'acqua di mare in cui vivono. Conservare il sale e mantenere il bilancio idrico sono quindi due obiettivi relativamente semplici da raggiungere. Il sale in eccesso è parte, se non del tutto, escreto attraverso l'epitelio respiratorio; il problema di escrezione acqua per sé non esiste. Nell evoluzione dei vertebrati, tuttavia, il rene ha acquistato un nuovo ed importante ruolo: è diventato la via principale per l'escrezione di acqua dal corpo, un'operazione che doveva essere effettuata senza perdite di sale, e quindi è venuto a essere responsabile della regolazione della composizione dell ambiente interno. Homer Smith, From Fish to Philosopher, Capitolo IV

7 La stabilità dell ambiente interno è condizione essenziale per la vita libera I nostri fluidi corporei sono preziosi Il dottor Stranamore, 1964

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11 Definizione di volemia VOLEMIA La volemia è il volume totale del sangue di un organismo.

12 Una questione di volume

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14 Watson : Male TBW = ( x age) + ( x height) + ( x weight) Female TBW = ( x height) + ( x weight) Hume-Weyers : Male TBW = ( x height) + ( x weight) Female TBW = ( x height) + ( x weight)

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16 Dry weight/peso secco The lowest [post-dialysis] weight a patient can tolerate without intradialytic symptoms and/or hypotension and in the absence of overt fluid overload Henderson KI 17: ; 1980 The post-dialysis weight at which the patient is and remains normotensive until the next dialysis in spite of interdialytic fluid retention and without antihypertensive medication Charra 1996 lowest tolerated postdialysis weight achieved via gradual change in postdialysis weight at which there are minimal signs or symptoms of hypovolemia or hypervolemia Rajiv Agarwal and Matthew R. Weir CJASN 2010

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18 Le parole contano Ipervolemia Normovolemia Ipovolemia EUVOLEMIA?

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20 Quali strumenti?

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22 Bioimpedenza

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26 Caso clinico Maschio, 45 anni, Ghana Ricovero: ipertensione severa, IRC (egfr 5 ml/min/1.73 mq) Inizia HD x3/settimana IDWG 3.5 L Creatininemia predialisi 6.5 mg/dl Rivalutazione peso secco con BCM Riduzione degli incrementi ponderali Passaggio a HD x2/sett

27 Una questione di prospettiva o efficacia

28 Considerare la volemia non come una quantità assoluta, ma come una concentrazione/rapporto

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30 Volemia efficace Frazione della volemia che perfonde attivamente i tessuti. - Concetto dinamico - È una funzione delle gittata cardiaca e delle resistenze vascolari periferiche - In corso di emodialisi, può variare per fattori legati alla dialisi o al paziente

31 Working in progress dal 1948

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33 VARIAZIONI DELLA VOLEMIA EFFICACE/RELATIVA Risposta Fattori Refilling cardiovascolare bioumorali vascolare Resistenze vascolari periferiche GC Capacità venosa

34 Meccanismi della vasoregolazione I principali meccanismi compensatori cardiovascolari sono una riduzione della capacità venosa per vasocostrizione dei vasi di capacitanza, aumento attivo del tono arterioso ed aumento della frequenza e contrattilità cardiaca

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36 Sudden BP Drops at Dialysis Much of the 3L of plasma volume is in the skin and splanchnic venous system which can alter their tone and the venous capacitance significantly. Skin and Gut

37 Physiology of BP maintenance Cells

38 Physiology of BP maintenance Blood vessels relax Cells Blood Pressure Drops

39 Riduzione della contrattilità miocardica

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43 Risposta CV-fattori legati alla dialisi Composizione del bagno dialisi Ca 1.25->1.75 Tampone Bilancio termico Biocompatibilità

44 UF= Kuf*[ P- π]

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46 La velocità del vascular refilling dipende da: stato individuale di idratazione: quando lo spazio interstiziale è espanso, la velocità di refilling è maggiore che in uno stato di normale o ridotta idratazione velocità di UF: vi è una relazione esponenziale tra la quantità di refilling dopo la fine della UF e la velocità di UF concentrazione di sodio nel dialisato: una relazione lineare esiste tra le variazioni nella concentrazione plasmatica di sodio ed il BV Protidemia/pressione oncotica la permeabilità capillare

47 Change in plasma osmolality during HD. Percent change High Dna Std Dna Low Dna ICW ECW h 1 h 2 h 3 h 4 h Low Dna Std Dna High Dna Serum Osmolality Van Stone et al, AJKD 1982

48 FATTORI CHE INFLUENZANO IL REFILLING VASCOLARE LEGATI AL PAZIENTE: STATO DI IDRATAZIONE TISSUTALE VOLUME PLASMATICO OSMOLARITÀ PLASMATICA CONENTRAZIONE ALBUMINA SIERICA COMPLIANCE VENOSA LEGATI ALLA DIALISI: ULTRAFILTRAZIONE CONCENTRAZIONE SODICA NEL BAGNO TAMPONE (Bicarbonato / acetato) TEMPERATURA BAGNO DIALISI MEMBRANA (?)

49 Sommario Che cos è la volemia? Come si misura? Chi è il paziente ipovolemico in dialisi? Quali sono le conseguenze dell ipovolemia sulla gestione del paziente in HD Strategie d intervento

50 Coseguenze cliniche dell ipovolemia

51 Conseguenze dell ipovolemia -Segni e sintomi di ipoperfusione -> IPOTENSIONE INTRADIALITICA (IDH) -Riduzione della dose dialitica erogata -Rischio di trombosi dell accesso vascolare - Influenza sulla prognosi del paziente

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53 Epidemiology 75% of all patients have had at least 1 episode in a study. Occurs in 5 to 30% of all dialysis treatments. In some patients, 50% of treatments are affected. Older patients Longer dialysis vintage Diabetes Lowe pre-dialysis blood pressure Higher Uf goal

54 Significato clinico? L ipotensione intradialitica occasionale o frequente ha un rilievo clinico? È dannosa? Oppure è soltanto una di quelle cose che capitano?

55 Overview de

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58 PAs predialisi

59 IDH: clinical impact. Mortality Hospitalization Sand et al, Hemodial Int 2014

60 Causes of death. Tisler et al, NDT 2001

61 Complications of hypovolemia/idh Reduced efficiency of dialysis. Compartmentalization leading to sequestration of uremic toxins. Reduced time on dialysis.

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64 Subclinical Negative Impact Cardiac Stunning: Echo during dialysis confirms the presence of LV regional wall motion abnormality (Chesterton, Hemodialysis International, 2010) Episodic IDH is thought to exacerbate evolving myocardial injury. Cardiac muscles receive coronary flow during diastole and most HD patients have a widened pulse pressure. Gut Stunning: Non-occlusive mesenteric ischemia is associated with frequent IDH. (Daugirdas, AJKD, 2001). Mesenteric ischemia may also allow bacterial endotoxins to be introduced into the circulation, causing vasodilation and reduced cardiac contractility. (McIntyre, Seminars in Dialysis, 2010) Brain Ischemia: MRI have shown pathologic changes with dialysis, worse with intradialytic hypotension (IDH) Brain white matter ischemic injury from loss of axons and myelin (McIntyre, Seminars in Dialysis, 2010)

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67 DIALISI POST

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73 EMODIALISI STUNNING MIOCARDICO RIDUZIONE DEL FLUSSO EMATICO AL MIOCARDIO AREE SEGMENTARIE DI ISCHEMIA ALTERAZIONI DELLA CINESI INSUFFICIENZA CARDIACA

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80 CONFRONTO DI SOPRAVVIVENZA FRA PAZIENTI CON ISCHEMIA MESENTERICA E CONTROLLI

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82 9% to 20% of deaths in dialysis-dependent patients are attributable to Nonocclusive mesenteric ischemia (NOMI) or bowel infarction. Many of these patients are -aged, -seriously ill, -have hypertension, -atherosclerosis, -organic heart disease. When this predisposition is combined with an inciting factor of removal of a large volume and resultant hypotension during the hemodialysis procedure, these patients may become at risk for development of NOMI. Two short (15-minute) periods of low flow followed by reperfusion resulted in a more severe histologic injury than a single 30-minute period of ischemia. The increase in hematocrit that accompanies volume depletion may contribute to a low-flow situation.

83 The effect of a single hemodialysis session on the cerebral blood flow is controversial. Improvement of cerebral blood flow due to dialysis vs. no effect at all vs. a decrease in cerebral blood flow. Also the effect of a single hemodialysis on arterial stiffness, the result of a complex interaction between structural and functional changes in the vessel wall, has not been the focus of clinical research, making it difficult to dissect the importance of abnormal arterial calcification from volume overload uremic toxins and various endocrine abnormalities. Clinical studies on pulse wave velocity measurements are contradicting.

84 Conclusions There was no cross-sectional association between dialytic BP changes and cognitive performance.

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88 Other negative effects of hypovolemia/idh AVF thrombosis rate is higher with IDH. In patients with IDH >30% of all Rx had 2x risk of AVF thrombosis Peripheral artery ischemia Substandard Dialysis Treatments Negative Perception of Dialysis/Health Care Negative Psychological Impact and Quality of Life

89 Other negative effects of hypovolemia/idh AVF thrombosis rate is higher with IDH. In patients with IDH >30% of all Rx had 2x risk of AVF thrombosis Peripheral artery ischemia Substandard Dialysis Treatments Negative Perception of Dialysis/Health Care Negative Psychological Impact and Quality of Life

90 1426 pz HEMO Study % di trombosi in 6 mesi FU complessivo 3.1 anni RR di trombosi FAV 2x negli ipotesi

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96 Sommario Che cos è la volemia? Come si misura? Chi è il paziente ipovolemico in dialisi? Quali sono le conseguenze dell ipovolemia sulla gestione del paziente in emodialisi Strategie d intervento

97 Ottimizzare l UF(1) Ridurre gli incrementi interdialitici Salt restriction. Aumentare la frequenza delle sedute Prolungare le sedute Trattare eventuali sintomi adeguatamente intradialitici

98 Ottimizzare l UF (2). Aumentare il D Na UFI Dialisi sequenziale Automatic biofeedback-controlled HD system.

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100 Stabilire in modo accurato il peso secco Bio-impedance analysis (BIA). Ecografia VCI/comete polmonari Biomarcatori Blood volume monitor.

101 Ottimizzare la terapia cardiologica Evitare farmaci antipertensivi in predialisi Evitare cibo? Approccio olistico

102 Improving vascular tone. High dialysate calcium. Midodrine: Α1 agonist, oral, 2.5 to 20mg Given half hour before start of HD and during. Safe and effective. Cooling of dialysate: Dialysis is thermogenic (0.6 o C). Sympathetic activity causes vasoconstrction and increases core temperature. Increase in core body temperature ultimately causes vasodilatation.

103 Safe Ultrafiltration Rate? HEMO Study data: Data from 1846 patients. Compared by Uf rates: up to 10 ml/h/kg 70kg patient, 3.5hrs = <2.45 Liter target ml/h/kg 70kg patient, 3.5hrs = 2.45~3.18 Liter target Higher risk of CHF without mortality risk increase seen from this point over 13 ml/h/kg: 70kg patient, 3.5hrs = >3.18 Liter target Increased risk of mortality. All cause mortality 1.59, CV mortality 1.71 Jennifer E Flythe, et al. Rapid Fluid Removal During Dialysis is Associated With Cardiovascular Morbidity and Mortality. Kidney Int. 2011;79(2):

104 Dialysate Temperature Vasoconstriction to maintain BP Raises the body core temperature Vasodilation to lower temperature Drops the BP A reduction in dialysate temperature from 36.7 to 34.4 decreased the frequency of IDH from 0.58 to 0.05 episodes per treatment in a study of 7 patients with frequent IDH. (Sherman, 1985) Temperature setting of at least 1 degree from the actual body temperature seem to help. Multiple similar study results in the efficacy of lower dialysate temp.

105 Studi d intervento Few studies Small studies Very few randomized studies

106 Modalità d intervento A priori A posteriori

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108 Profili del sodio

109 Uf profiling

110 Comparison of multiple interventions. 10 patients with IDH were randomized to 5 different HD protocols, each lasting for a week. HD protocols: Standard HD High Dna (144 mmol/l). Na profiling /modeling NaM (Dna 152 reduced to 140 mmol/l half hour before the end of HD). Isolated UF for one hour followed by 3 hours of isovolemic HD. Cool dialysate (35 o C) Dheenan et al, Kidney Int 2001,

111 IDH and adverse events Sodium profiling is better intervention to prevent IDH

112 11 patients, prone for IDH. Each patient had 266 sessions of HD randomized to receive 8 HD protocols, each protocol for 33 sessions.

113 8 Protocols for randomization.

114 Incidence of IDH.

115 Sodium balance e peso secco Sodium balance

116 Applicazione in sistemi di biofeedback

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119 Variazioni del VE in corso di dialisi dve = UFR - PRR Variazione VE = Velocità UF Velocità Refilling Vascolare

120 COME SI MISURA IL VOLUME EMATICO? Metodi diretti: misurazioni assolute Metodi indiretti: misurazioni relative In maggioranza si basano sul principio di conservazione di massa: Ematocrito / Emoglobina Proteine totali

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124 Profilo A

125 DD Profilo 1 vs. 2

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127 Flushing

128 CVC malfunzionante

129 Da Hemoscan a Hemocotrol VE (%) Tempo (min) % -5% -10% Limiti di tolleranza sul VE Target -15% -20% -25% Curva ideale di VE

130 Requisiti HemoControl HD ad ago doppio Hb<14 g/dl, Qb>180 ml/min UF min >1000 ml

131 Parametri prescrizione VE/UF volume finale UF oraria iniziale Na equivalente Range della banda del Na

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133 Refilling vascolare migliore del previsto 1) Aumentare UF 2) Aumentare il VE finale (renderlo meno negativo)

134 Refilling vascolare migliore del previsto Aumentare l UF max consentita per raggiungere il volume finale di UF

135 Refilling vascolare peggiore del previsto 1) Ridurre il VE finale 2) Ridurre UF

136 Non opera seconda la strategia del BVT, ma identificando uno specifico critical relative blood volume (crbv), definito come soglia critica per IDH La velocità di UF è modulata in base alla differenza fra RBV attuale e crbv

137 Il sensore Natrium e un apposito algoritmo consentono di aumentare l UF nelle fasi iniziali in assenza di significative variazioni dell osmolarità intravascolare

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141 73 pz incidenti C ontrollo 37 C Cooling BT-0.5 C 12 mesi EF sovrapponibile Riduzione LVMI

142 Cardiac magnetic resonance imaging

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144 Within-group comparisons of adjusted mean6semof absolute change in peak systolic strain (%) frombaseline to 12months using the American Heart Association 16-segment model of the left ventricle.

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149 Strumenti sempre più precisi e avanzati consentono di misurare l acqua totale corporea e quantificare il volume di sangue circolante o descriverne le variazioni nel corso della dialisi Il volume non è tutto, perché altri fattori cardiovascolari e umorali condizionano il grado di riempimento del circolo arterioso (volemia efficace) così come la velocità di UF e quella di refilling Una ipovolemia vera o relativa si traduce in sintomi o segni di ipoperfusione: ipotensione dialitica e danno d organo I danni correlati all ipotensione intradialitica sono sempre meglio descritti. Sistemi di profiling e, meglio ancora, di biofeedback consentono di limitare le oscillazioni della volemia in corso di dialisi, riducendo la frequenza delle complicanze relative

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