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Techniques d’épuration extra-
rénale à l’USI
J. Nortier
Néphrologie, dialyse et transplantation rénale,
Hôpital Erasme ULB
6 octobre 2018
Les 5 stades d’évolution de l’insuffisance
rénale chronique (IRC)
ESRD
National Kidney Foundation, 2002
GFR: glomerular filtration rate
ESRD: end-stage renal disease
3
KDIGO
2012
Stade 5 Traitements de suppléance…
Épuration extra-rénale ou transplantation
Hémodialyse (extra)-hospitalière Dialyse péritonéale à domicile
IRA = facteur de risque pour la
survenue d’une IRC
• 5% des admissions hospitalières et jusqu’à
30% des admissions aux Soins intensifs !
• Facteur important de morbidité et de
mortalité hospitalière vu la gravité des
pathologies sous-jacentes et la fréquence
des complications
NB: peut être réversible (ex: agents néphrotoxiques)
Current definitions of AKI
Criteria for RRT initiation
Commonly encountered indications
• Volume overload with severe respiratory or cardiac symptoms
• Non obstructive oliguria (urinary output < 200 ml/12h) or anuria
• Creatinine clearance < 10 ml/min
• Severe hyperkaliemia (K+ > 6.5 mEq/l or rapid increase)
• Severe acidemia (pH < 7.1‐7.2) due to metabolic acidosis
• Prolonged azotemia (BUN > 76‐100 mg/dl, > 1‐2 days without
evidence of renal recovery)
> 1 sufficient to initiate RRT, > 2 urgent RRT
Adapted from Bellomo R., Ronco CS. Kidney Int 1998; Atlas of hemofiltration 2001
PLAN
1. Techniques conventionnelles
- intermittentes: HD, SLED
- continues: hémofiltration, DP
2. Techniques spéciales
- plasmaphérèse
- hémoperfusion
DIALYSAT 500 ml/min
ARTERE
VEINE
DIA
LY
SE
UR
AP
VP
Pompe Artérielle 400 ml/min
1.1. Hémodialyse (HD) conventionnelle
Dialyseur à fibres capillaires
Sang Dialysat
Fibre creuse
Colle d’empotage
Connecteur Luer lock
Connecteur Hansen
Nombre de fibres: 6 000 à 18 000
Diamètre interne: 200 µm
Epaisseur: 6,5 à 50 µm
Surface: 1 à 2,4 m2
Tête sang
Coque
Principales membranes de dialyse
Dérivés de la cellulose
• Cuprophane*
• Acétate de cellulose
• Hémophane
* Activation ++ complément
Synthétiques
• Polyacrylonitrile (AN69)
• Polysulfone
• Polyméthylméthacrylate
(PMMA)
• Polyamide
« low flux » « high flux » et plus
biocompatibles
Petites
molécules Peptides et
Protéines de bas poids moléculaire
Molécules liées aux protéines • Indoxyl-sulfate • Acide hippurique (179) • Spermine (203) • Spermidine (145) • Putrescine (88) • P-crésole (108)
3,5 1 3,8 4,3 9,4 11,8 15 17,5 20 24 33 66 1,4
Poids moléculaire (kdaltons)
ß-endorphine (3,5 k)
albumine (66 k)
facteur Ba (33 k)
Interleukine-1 (17,5 k)
calcitonine-protéine (3,8 k)
endothéline (4,3 k)
ß2-microglobuline (11,8 k)
facteur D (24 k)
Peptides - AGE
leptine
(16 k)
parathormone (9,4 k)
angiogénine (14 k)
interleukine (21-26 k)
TNF
(45 k)
créatinine (113) phosphate (96) urée (60) homocystéine (135)
Toxines urémiques
(Vanholder and Eutox group-NDT)
Transfert de masse d’un soluté = la quantité de ce soluté passant du sang vers le dialysat (ou du
dialysat vers le sang) par unité de temps.
Le sens des échanges est déterminé par les concentrations
respectives des solutés et les conditions de pression régnant de
part et d'autre de la membrane
1
2
1 Globules rouges
2 Bactéries
Sodium Potassium Chlore
Bicarbonate Urée
Créatinine
Acide urique
Bêta 2-m (Soluté PM>5000)
Sang
Dialysat
Membrane
Perméabilité diffusive de la membrane
Transfert de solutés par diffusion (force motrice: gradient de
concentration): cas des petites molécules
Les membranes de dialyse se caractérisent par leur résistance à
la diffusion des solutés
Rs
Rm
Rd
Sang (Rs)
Membrane (Rm)
Dialysat (Rd)
N = Ko x A x D Cm
Rs + Rm + Rd = Rt
Ko = 1/Rt
Perméabilité hydraulique de la membrane
Concerne eau plasmatique et dialysat
Force motrice: gradient de pression
Capacité de transfert de solvant par unité de temps
Coefficient d’ultrafiltration de la membrane: Kuf exprimé en
ml/h/mmHg/[m2]
Sang
Membrane
Dialysat
Débit d’ultrafiltration = Kuf x A x (PTM - Poncotique)
Kuf = 6 ml/h/mmHg
PTM = 225 mmHg
P = 25 mmHg
Quf = 6 x (225-25) = 1200 ml/h
Perméabilité convective de la membrane
Concerne les plus grosses molécules: transfert simultané d’eau et
de solutés par convection; force motrice = gradient de pression
hydrostatique
Le coefficient de tamisage (Sc) constitue la propriété la plus
importante des membranes pour les transferts convectifs
Sang
Membrane
Dialysat
Flux convectif = Cs .Sc .Qf
Pression
Membranes et biocompatibilité
Contact direct du sang avec matériaux
étrangers: lignes à sang, filtre de dialyse,
dialysat, stérilisants…
Biocompatibilité = étude des interactions
entre le sang et ces matériaux
- propriétés d’adhérence + activation cellulaire
- transformation / activation de protéines
- activation du complément
- activation de la coagulation
Lésion tissulaire OU
contact avec surface
étrangère
INITIATION
Activation plaquettaire
et CASCADE
CAILLOT (fibrine)
Facteurs inactifs
Enzymes actifs
Phase contact Lésion tissulaire
Voie explorée
par PTT
Voie explorée
par ACT=TCA
ou aPTT
Prothrombine = Thrombine = IIa
Tests utilisés en HD: explorent la voie
intrinsèque (phase contact)
ACT (activated clotting time) = TCA (temps de
coagulation activé): T0 puis ttes les 30-45 min - Plasma + kaolin à 37°C
- Rotation
- N = 80-120 sec
- Héparinisation efficace entre 200 et 240 sec
aPTT (activated partial thromboplastine time) ou TCK (temps de céphaline kaolin)
- Plasma + kaolin + phospholipides à 37°C
- N = 25-40 sec
- Héparinisation efficace entre 50 et 80 sec
Héparine standard
Mucopolysaccharide
Extraite d’intestin de porc
ou de poumon de bœuf
= mélange de mucopolys.
de PM variable (3000 à
30000 Da) sous forme
de sels de Na (IV) ou Ca
(sc)
Activité anti-thrombine ++ (limitée aux fragments de PM
> 5000 Da)
HBPM (enoxaparine,
fraxiparine…)
Seuls les fragments de
2500 à 8000 Da sont
conservés (varie selon
les marques)
Action principale = anti Xa
Héparine standard en HD
• Demi-vie plasmatique 1 heure
• 1 ml = 5000 UI [1 UI est la qtité qui prévient la coagulation d’1 ml de plasma pdt 1 h]
• Antagoniste = sulfate de protamine [1 mg neutralise 100 UI]
• Besoins ~ 100 UI/kg en général
• Dose de charge indispensable (libération immédiate de facteur plaquettaire 4)
• Bolus initial (60 UI/kg) + perfusion continue (15 UI/kg/h)
• Schémas à individualiser … maintenir TCA 2.5 X la valeur au T0 !
Besoins en héparine
• Varient selon la membrane
• Varient selon la durée de dialyse
• Varient selon le patient: taux d’ATIII,
syndrome inflammatoire, infections,
néoplasie, protéines plasmatiques qui lient
et inactivent l’héparine)
• A adapter selon l’accès vasculaire (risque de
thrombose de cathéters si anticoagulation
inadaptée TCA !!)
Techniques alternatives en cas de
risque hémorragique 1. Minimum héparine
Charge 30 UI/kg puis 5 UI/kg/heure
Viser TCA x 1.5 valeur départ (T0= avt branchement)
2. Anticoagulation régionale au citrate
Citrate infusé ds ligne artérielle (200 mmol/L, 100 ml/h)
Dialysat sans Ca !
Neutralisation par Ca infusé ds ligne veineuse (CaCl2 5%, 30 ml/heure)
Nécessité d’un débit sanguin stable
NB: Héparine / protamine dangereux (effet rebond)
Techniques alternatives en cas de
risque hémorragique ++
3. Technique du flush
200 ml de NaCl 0.9 % toutes les 15 min avant le filtre
Efficacité limitée
Ultrafiltration limitée
4. « Procédure Evodial »
Adsorption préalable d’héparine sur filtre d’AN69
Efficace ++ p.r. Flush (3 heures)
En pratique: HD sans héparinothérapie
systémique
1.2. Thérapies d’EER continues
SLED à l’USI
• Générateurs de dialyse
• Débit pompe à sang 150-200 ml/min
• Débit dialysat 100 ml/min
• Durée de 8 à 24h /j
• UF ~ 35 ml/kg/h
• Héparine en continu (TCA 180-200 sec)
tolérance hémodynamique ++
stabilité cardio-vasculaire
extraction ++ de solutés
SLEDD-f = sustained low-efficiency
daily diafiltration
• On-line HDF avec membrane high flux (polysulfone)
• Composante convective majorée
• Marshall et al. NDT 2004: contrôle électrolytique excellent, Kt/V moyen de l’urée 1.43
essais contrôlés randomisés multicentriques ? impact sur la survie
? effet sur la vitesse de récupération de la fonction rénale
Intensities of RRT in AKI: a systematic review and meta-analysis
Jun M et al. Clin J Am Soc Nephrol 2010
Lancet 2000
NEJM 2002
KI 2006
Palevsky et al.
NEJM 2008
Bellomo et al.
NEJM 2009
Que conclure ?
• Importance de la physiopathologie de l’AKI
• Type de RRT à individualiser
• Intensification du RRT peut être utile selon
les cas
• SLED = compromis entre RRT continu et
mobilisation/revalidation précoces
• !! Pronostic rénal à long terme de ces cas
(Ishani et al. JASN 2009)
1.3. Dialyse Péritonéale (DP) en bref…
• Thérapie de remplacement rénal où le
péritoine du patient est utilisé comme filtre
pour évacuer les déchets et liquides excessifs
• Le dialysat est infusé/drainé par un cathéter,
placé par intervention chirurgicale dans le
péritoine.
Renal Therapies
Vascularisation
• péritoine viscéral:
– artère mésentérique supérieure
– retour veineux par système porte
• péritoine pariétal:
– artères intercostales, épigastriques et lombaires
– retour veineux par système cave inf.
• riche réseau lymphatique des 2 feuillets péritonéaux
“twinbag” (double poche)
DPCA : Dialyse Péritonéale
Continue Ambulatoire
Le “HomeChoice “ PRO
Dialyse Péritonéale Automatisée (DPA)
Bases physiques de la DP
Le Péritoine = membrane semi-perméable
Bases physiques de la DP :
DIFFUSION
Rippe B et al. Kidney Int. 2000;57:2546
Vo
lum
e d
rain
é
0 100 200 300 400 500 600 700
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
Dra
ined
Vo
lum
e
7.5% I Icodrextrin
3.86% Glucose
1.36% Glucose
2.27% Glucose
Volume infusé
Temps (minutes)
Bases physiques de la DP : OSMOSE
2. Techniques spéciales
• Plasmaphérèse
• Hémoperfusion
2.1. Plasmaphérèse / échange plasmatique
• Techniques d’aphérèse: procédures extra-
corporelles visant à soustraire des éléments
figurés du sang anormaux ou des constituants
plasmatiques anormaux (plasma-, leuka-, érythrocyta-,
thrombocyta-phérèse…)
• Echanges plasmatiques = soustraction de
plasma et remplacement par un liquide de
substitution infusé au patient
Principe de plasmafiltration: par
gradient de pression hydrostatique
Filtre à très haute perméabilité,
perméable aux protéines; diamètre
des pores : 0,5 microns
• Sépare plasma et cellules
• Avantages: volumes extra-
corporels faibles (200ml);
anticoagulation par héparine ou
citrate
• Inconvénient: débit sang de 150 à
190 ml/mn = voie veineuse centrale
nécessaire (hémocathéter double
lumière)
Principe de centrifugation: sépare le plasma du sang
par gradient de densité
• Séparation en différentes
couches: cellules sanguines et
plasma ± plaquettes
• Anticoagulation du circuit au
Citrate et administration Ca++
via retour veineux
• Avantage: débit sanguin 80
ml/mn
• Ce système s’adapte aux
données du patient : débits des
pompes, vitesse centrifugeuse,
volumes de prélèvement, de
remplacement et la durée.
Techniques de plasmaphérèse
avantages/inconvénients
Centrifugation
• en ambulatoire
• veines périphériques
• cytaphérèse possible
• cher
• anticoagulation au
citrate
• pertes plaquettaires
Filtration
• rapide et efficace
• cascade possible
• débits sg élevés
• veines centrales
• anticoagulation à l’héparine
• pas de cytaphérèse possible
• retrait de substances limité par coeff. tamisage de la membrane
Mécanismes d’action des échanges
plasmatiques
• Extraction du plasma d’un facteur circulant anormal
de PM > 15000 Da et de ½ vie longue: anticorps,
paraprotéine, complexes immuns circulants, allo-
anticorps, toxique ou agent fortement lié aux
protéines plasmatiques (non éliminé par HD classique)
• Administration de quantités de plasma normal
(apport d’un facteur déficitaire) sans induire de
surcharge volémique
• Effets sur le système immunitaire: médiateurs de
l’inflammation, stimulation lymphocytaire…
Cas clinique
Patient de 21 ans
Maçon roumain, en Belgique depuis 2 ans
Tabagisme actif à 6 P.A.
Antécédents : Gastrite il y a 2 ans / IPP
Traitement actuel : aucun
Parle peu français
1ère consultation aux urgences
Nette dégradation de l’état général depuis
15 jours
« hématémèse » depuis 15 jours
Anémie microcytaire : Hb = 8,9 g/dL
Insuffisance rénale : U/C = 48 / 1,4 mg/dL
Gastroscopie
9 jours plus tard
Nouvelle consultation aux urgences
motif : persistance de la dégradation majeure
de l’état général (- 10 kg en 3 semaines, arrêt
de travail, asthénie intense, anorexie)
Hémoptysies (rouges claires, barrière ling)
Examen clin normal, pâleur
Évolution biologique
Pas d’obstruction des voies urinaires
Protéinurie +++
Hématurie ++
Ponction biopsie rénale diagnostique
Bilan auto-immun: Ac anti-MBG = 123 UI (<20)
Immunofluorescence ++ pour Ac anti-membrane basale glomérulaire
Mise en route du traitement en urgence !
ÉCHANGES PLASMATIQUES
+
CORTICOIDES (BOLUS)
+
CYCLOPHOSPHAMIDE = ENDOXAN
Évolution sous traitement
prise en charge
Indications urgentes d’échanges
plasmatiques
• Syndrome de Goodpasture hémorragie
pulmonaire
• Syndrome d’hyperviscosité (AVC, perte
vision…)
• Microangiopathie thrombotique (SHU/PTT)
• Syndrome de Guillain-Barré avec insuffisance
respiratoire
• Myasthénie grave avec détresse respiratoire
• Intoxication (champignons), poisons…
Echanges plasmatiques: principes
thérapeutiques
• Initier précocément afin de stopper la réponse inflammatoire. Ex: Ac anti-membrane basale glomérulaire (GBM) dans maladie de Goodpasture = IgG (1/2 vie 21 jours !)
• Immunosuppression concomittante afin de freiner la production d’auto-anticorps néphritogènes (corticostéroïdes à hautes doses cyclophosphamide)
Modalités de prescription
• Vu le risque de réaccumulation (drainage
lymphatique et néosynthèse), 1 échge/ 24h
pendant les 5 premiers jours puis adapter la
fréquence
• Estimation du volume plasmatique éliminé:
35-50 ml/kg de poids environ;
• Membrane de type Plasmafiltre:
débit sg 100-150 ml/min et pression
transmembranaire < 500 mmHg pour éviter
l’hémolyse; héparine et suivi TCA
Solutions de remplacement selon
la situation clinique
Hartmann+ Albumine+Ca
• T° ambiante
• Pas de risque d’hépatite
• R. allergiques rares
• Pas de compatibilité avec
système ABO
• Coût++
• N’apporte aucun facteur
de coagulation ni Ig
Fresh frozen plasma
• Apporte F. coag + Ig+
complément
• Risque hépatite /HIV
• R. allergiques !
• R. hémolytiques
• Doivent être ABO
compatible
• Charge en citrate
Complications
• Hémorragiques: rares; déplétion transitoire
en F. coagulation + anticoagulation utilisée
• Infectieuses: controversée (déplétion en Ig)
• Hémolyse si vitesse excessive
• Liées au liquide de substitution: allergie,
virus, citrate
• Mortalité 3/8000 séances
2.2. Hémoperfusion
• Procédé de passage du sang sur un
dispositif contenant des particules
adsorbantes (charbon de bois, résines)
• Plus efficace que l’HD pour éliminer des
substances fortement liées aux protéines ou
liposolubles
• Intoxications / surdosages médicamenteux:
barbituriques (phénobarbital), glutéthimide,
méthaqualone, théophylline, paraquat,
méprobamate…
Indications dans les intoxications
aiguës
• Détérioration progressive malgré Tt supportif
• Atteinte SNC avec hypoventilation,
hypothermie, hypotension
• Complications infectieuses liées au coma
• Insuffisance rénale, hépatique, cardiaque
• Agents avec effets métaboliques « retard »
• Médicament ou poison à élimination naturelle
lente p/r techniques disponibles
Effet rebound et volume de
distribution
• Stockage de l’agent toxique en extra-cellulaire
avec libération retardée dans la circulation
après 1re séance, se traduisant par un risque
de détérioration différée et … nécessité de
reprendre un Tt
• Durée: max 3h car saturation du charbon de
bois
• Complications: hypophosphatémie, alcalose
