ultrafiltration in heart failure - unipa.it tecnici/uh for hf febbraio 2012... · ultrafiltration...

AZIENDA OSPEDALIERAUNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PALERMO

CARDIOLOGIA – UTICDirettore Prof. P Assennato

Ultrafiltration

MICHELE FARINELLADirigente Medico di 1° LIVELLO

Ultrafiltrationin

Heart Failure

Epidemiology of Heart Failure (HF)

� HF is a major public health problem resulting insubstantial morbidity and mortality

� Major cost-driver of HF is high incidence of hospitalized

1. Thom et al. Circulation. 2006; 113:85-1512. Topol et al. Textbook of Cardiovascular Medicine. 3° ed. 2006

100

75

10

An

nu

al s

urv

ival

(%

)

Ho

spit

aliz

atio

ns

/ yea

rSurvival

Epidemiology of Heart Failure (HF)

50

25

0I II III IV

1

NYHA CLASS

An

nu

al s

urv

ival

(%

)

Ho

spit

aliz

atio

ns

/ yea

r

Hospitalization

.1

Fisiopatologia dello Scompenso cardiaco

Schrier.Ann Intern Med.

1990; 113:155-59

Principali determinanti clinico-prognostici rispetto ai quali sidevono confrontare i nuovi approcci terapeutici per esserevalidati nel trattamento dello scompenso cardiaco

Elementi caratterizzantiScompenso Cardiaco

� EDEMA

� INSUFFICIENZA RENALE

� ATTIVAZIONE NEURO ORMONALE

2-month mortality

9

12

%

8.1%

Severe congestion: dyspnea, JVD, and peripheral ede ma

0

3

6

9

No severe congestionat presentation

4.9%

8.1%

Severe congestionat presentation

24%

33%

25

30

35

Pat

ient

s (%

)51.013 dimissioni da ottobre 2001 a gennaio 2004 (dati registro ADHERE)

%

More than 50% of Patients Have Little or no Weight Loss

During Hospitalization

7% 6%

13%15%

3% 2%

0

5

10

15

20

Pat

ient

s (%

)

(<-20) (-20 to -15) (-15 to -10) (-10 to -5) (-5 to 0) ( 0 to 5) (5 to 10) (>10)

Change in Weight (lbs)

Fonarow GC. Rev Cardiovasc Med 2003; 4 Suppl 7: S21-30

80

100

%

0

20

40

60

Discharged with dyspnea

60%

45%

Re-hospitalizationat 2 months

25%

n=363

Worsening HFat 2 months

Principali determinanti clinico-prognostici rispetto ai quali sidevono confrontare i nuovi approcci terapeutici per esserevalidati nel trattamento dello scompenso cardiaco

Elementi caratterizzantiScompenso Cardiaco

� EDEMA



Prev

alen

ce (%

)Pr

eval

ence

(%)

Prev

alen

ce (%

)Pr

eval

ence

(%)

CrCl <30 ml/minCrCl <30 ml/minCrCl <30 ml/minCrCl <30 ml/min

CrCl <60 ml/minCrCl <60 ml/minCrCl <60 ml/minCrCl <60 ml/min

60606060

80808080

McAlister FA. et al. Circulation 2004NYHA classNYHA classNYHA classNYHA class

Prev

alen

ce (%

)Pr

eval

ence

(%)

Prev

alen

ce (%

)Pr

eval

ence

(%)

n=754n=754n=754n=75470%

60%40%

22%

10%

23%29% 31%

12%17%

31%

39%

0000

20202020

40404040

60606060

IIII IIIIIIII IIIIIIIIIIII IVIVIVIV

100100100100100100100100

9090909090909090

8080808080808080> 76 ml/min> 76 ml/min> 76 ml/min> 76 ml/min

Prop

ortio

nal s

urvi

val (

%)

Prop

ortio

nal s

urvi

val (

%)

Prop

ortio

nal s

urvi

val (

%)

Prop

ortio

nal s

urvi

val (

%)

eGFReGFReGFReGFR

Hillege HL. et al. Circulation 2000

DaysDaysDaysDays

7070707070707070

6060606060606060

5050505050505050

4040404040404040

3030303030303030

00000000 250250250250250250250250 360360360360360360360360 500500500500500500500500 750750750750750750750750 10001000100010001000100010001000

59595959----76 ml/min76 ml/min76 ml/min76 ml/min

44444444----58 ml/min58 ml/min58 ml/min58 ml/min

< 44 ml/min< 44 ml/min< 44 ml/min< 44 ml/minProp

ortio

nal s

urvi

val (

%)

Prop

ortio

nal s

urvi

val (

%)

Prop

ortio

nal s

urvi

val (

%)

Prop

ortio

nal s

urvi

val (

%)

Principali determinanti clinico-prognostiche rispetto alle quali sidevono confrontare nuovi approcci terapeutici per essere validatinel trattamento dello scompenso cardiaco :

ELEMENTI CARATTERIZANTILO SCOMPENSO CARDIACO

� EDEMA



100100100100

80808080

60606060

40404040

20202020

0 0 0 0

0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 MonthsMonthsMonthsMonths

Plasma norepinephrine and Plasma norepinephrine and Plasma norepinephrine and Plasma norepinephrine and survival in CHFsurvival in CHFsurvival in CHFsurvival in CHF

Cohn JN et al. N Engl J Med 1984Cohn JN et al. N Engl J Med 1984Cohn JN et al. N Engl J Med 1984Cohn JN et al. N Engl J Med 1984

Prob

abilit

y of

sur

viva

l (%

)Pr

obab

ility

of s

urvi

val (

%)

Prob

abilit

y of

sur

viva

l (%

)Pr

obab

ility

of s

urvi

val (

%)

200 pg/ml200 pg/ml200 pg/ml200 pg/ml



100100100100

80808080

60606060

40404040

20202020

0 0 0 0

0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 MonthsMonthsMonthsMonths

BNP level predicts BNP level predicts BNP level predicts BNP level predicts outcome in CHFoutcome in CHFoutcome in CHFoutcome in CHF

Tsutamoto T et al. Circulation 1997Tsutamoto T et al. Circulation 1997Tsutamoto T et al. Circulation 1997Tsutamoto T et al. Circulation 1997

BNP <73 pg/mlBNP <73 pg/mlBNP <73 pg/mlBNP <73 pg/ml

BNP >73 pg/mlBNP >73 pg/mlBNP >73 pg/mlBNP >73 pg/ml

p<0.0001

Cum

ulat

ive

surv

ival

(%)

Cum

ulat

ive

surv

ival

(%)

Cum

ulat

ive

surv

ival

(%)

Cum

ulat

ive

surv

ival

(%)

Cohn JN et al. N Engl J Med 1984Cohn JN et al. N Engl J Med 1984Cohn JN et al. N Engl J Med 1984Cohn JN et al. N Engl J Med 1984 Tsutamoto T et al. Circulation 1997Tsutamoto T et al. Circulation 1997Tsutamoto T et al. Circulation 1997Tsutamoto T et al. Circulation 1997

1111

0.80.80.80.8

0.60.60.60.6

0.40.40.40.4

0.20.20.20.2

0 0 0 0

0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12 MonthsMonthsMonthsMonths

Angiotensin II and Angiotensin II and Angiotensin II and Angiotensin II and survival in CHFsurvival in CHFsurvival in CHFsurvival in CHF

Roig E et al. Eur Heart J 2000Roig E et al. Eur Heart J 2000Roig E et al. Eur Heart J 2000Roig E et al. Eur Heart J 2000

Normal AIINormal AIINormal AIINormal AII

AII > 16 pg/mlAII > 16 pg/mlAII > 16 pg/mlAII > 16 pg/ml

Surv

ival

Surv

ival

Surv

ival

Surv

ival

100100100100

80808080

60606060

40404040

20202020

0 0 0 0

0 100 200 300 400 0 100 200 300 400 0 100 200 300 400 0 100 200 300 400 DaysDaysDaysDays

Big endothelinBig endothelinBig endothelinBig endothelin----1 predicts 1 predicts 1 predicts 1 predicts outcome in CHFoutcome in CHFoutcome in CHFoutcome in CHF

Hulsmann M. et al. JACC 1998Hulsmann M. et al. JACC 1998Hulsmann M. et al. JACC 1998Hulsmann M. et al. JACC 1998

bigbigbigbig----ET <4.3 fmol/mlET <4.3 fmol/mlET <4.3 fmol/mlET <4.3 fmol/ml

bigbigbigbig----ET > 4.3 fmol/mlET > 4.3 fmol/mlET > 4.3 fmol/mlET > 4.3 fmol/ml

p<0.0001p<0.0002

Even

tEv

ent

Even

tEv

ent -- -- f

ree

surv

ival

free

surv

ival

free

surv

ival

free

surv

ival

ELEMENTI CARATTERIZANTILO SCOMPENSO CARDIACO

� 90% dei pazienti ospedalizzati per scompenso cardiaco (HF)mostrano segni e sintomi di sovraccarico di volumemostrano segni e sintomi di sovraccarico di volume

� L’iperidratazione contribuisce alla progressione dello stessoscompenso cardiaco e all’ aumento del tasso di mortalità

Le Linee Guida per il trattamento dello scompenso raccomandanoche la terapia dovrebbe essere rivolta ad ottenere l’euvolemia.

Il sovraccarico di volume può esserecorretto con i due seguenti metodi :

La terapia farmacologica :DIURETICI

La terapia meccanica :ULTRAFILTRAZIONE

Class IClass IClass IClass I

Benefit >>> Risk

Procedure/ Treatment

SHOULD SHOULD SHOULD SHOULD be

performed/

Class IIaClass IIaClass IIaClass IIa

Benefit >> Risk

Additional studies with

focused objectives

needed

IT IS REASONABLE IT IS REASONABLE IT IS REASONABLE IT IS REASONABLE to

perform

procedure/administer

Class IIbClass IIbClass IIbClass IIb

Benefit ≥ Risk


broad objectives needed;

Additional registry data

would be helpful

Procedure/Treatment

MAY BE CONSIDERED MAY BE CONSIDERED MAY BE CONSIDERED MAY BE CONSIDERED

Class IIIClass IIIClass IIIClass III

Risk ≥ Benefit

No additional studies

needed

Procedure/Treatment

should NOT NOT NOT NOT be

performed/administered

SINCE IT IS NOT HELPFUL SINCE IT IS NOT HELPFUL SINCE IT IS NOT HELPFUL SINCE IT IS NOT HELPFUL

Applying Classification of Recommendations and Level of Evidence

performed/

administered


treatment

MAY BE CONSIDERED MAY BE CONSIDERED MAY BE CONSIDERED MAY BE CONSIDERED SINCE IT IS NOT HELPFUL SINCE IT IS NOT HELPFUL SINCE IT IS NOT HELPFUL SINCE IT IS NOT HELPFUL

AND MAY BE HARMFULAND MAY BE HARMFULAND MAY BE HARMFULAND MAY BE HARMFUL

shouldshouldshouldshould

is recommendedis recommendedis recommendedis recommended

is indicatedis indicatedis indicatedis indicated

is useful/effective/ is useful/effective/ is useful/effective/ is useful/effective/

beneficialbeneficialbeneficialbeneficial

is reasonableis reasonableis reasonableis reasonable

can be useful/effective/ can be useful/effective/ can be useful/effective/ can be useful/effective/

beneficialbeneficialbeneficialbeneficial

is probably recommended or is probably recommended or is probably recommended or is probably recommended or

indicatedindicatedindicatedindicated

may/might be consideredmay/might be consideredmay/might be consideredmay/might be considered

may/might be reasonablemay/might be reasonablemay/might be reasonablemay/might be reasonable

usefulness/effectiveness is usefulness/effectiveness is usefulness/effectiveness is usefulness/effectiveness is

unknown /unclear/uncertain unknown /unclear/uncertain unknown /unclear/uncertain unknown /unclear/uncertain

or not well established or not well established or not well established or not well established

is not recommendedis not recommendedis not recommendedis not recommended

is not indicatedis not indicatedis not indicatedis not indicated

should notshould notshould notshould not

is not is not is not is not

useful/effective/beneficialuseful/effective/beneficialuseful/effective/beneficialuseful/effective/beneficial

may be harmfulmay be harmfulmay be harmfulmay be harmful

Alternative Phrasing:

Applying Classification of Recommendations and Level of Evidence

Class IClass IClass IClass I

Benefit >>> Risk

Procedure/ Treatment

SHOULD SHOULD SHOULD SHOULD be

performed/

Class IIaClass IIaClass IIaClass IIa

Benefit >> Risk


focused objectives

needed

IT IS REASONABLE IT IS REASONABLE IT IS REASONABLE IT IS REASONABLE to

perform


Class IIbClass IIbClass IIbClass IIb

Benefit ≥ Risk


broad objectives needed;

Additional registry data

would be helpful

Procedure/Treatment

MAY BE CONSIDERED MAY BE CONSIDERED MAY BE CONSIDERED MAY BE CONSIDERED

Class IIIClass IIIClass IIIClass III

Risk ≥ Benefit

No additional studies

needed

Procedure/Treatment

should NOT NOT NOT NOT be

performed/administered

SINCE IT IS NOT HELPFUL SINCE IT IS NOT HELPFUL SINCE IT IS NOT HELPFUL SINCE IT IS NOT HELPFUL

Level A:Level A:Level A:Level A: Data derived from multiple randomized clinical trials or meta-analyses

Multiple populations evaluated

Level B:Level B:Level B:Level B: Data derived from a single randomized trial or nonrandomized studies

Limited populations evaluated

Level C:Level C:Level C:Level C: Only consensus of experts opinion, case studies, or standard of care

Very limited populations evaluated

Level of Evidence:

performed/

administered


treatment

MAY BE CONSIDERED MAY BE CONSIDERED MAY BE CONSIDERED MAY BE CONSIDERED SINCE IT IS NOT HELPFUL SINCE IT IS NOT HELPFUL SINCE IT IS NOT HELPFUL SINCE IT IS NOT HELPFUL

AND MAY BE HARMFULAND MAY BE HARMFULAND MAY BE HARMFULAND MAY BE HARMFUL

III IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIIII IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIII IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIIaIIaIIaIIa IIbIIbIIbIIb IIIIIIIIIIII

JAMA 1967; 200 (10) : 824-829

• Riducono il riassorbimento diNa, K e Cl .

• Secreti nel lume tubulare deltubulo prossimale .

• Sono efficaci solo se possonoagire sul versante tubulareagire sul versante tubularedel segmento spesso dellabranca ascendente dell’ansadi Henle .

• Efficacia dose-dipendenteche dipende dalla quantitàdi diuretico

• Esiste una soglia di risposta .• La risposta natriuretica tendead un plateau per valori dieliminazione del diuretico che comportano la completasaturazione del recettore .

• Any dyspnea – 89%

• Pulmonary congestion (CXR) –74%

• Rales – 67%

At Hospitalization—ADHERE®1

Admitted Patients and Volume Overload

• Dyspnea at rest – 34%

• Peripheral edema – 65%

The Majority of These Patients Have Failed Treatment With Oral Diuretics2

ADHERE Registry. 3rd Qtr 2003 National Benchmark Report .

2. Adams et al. Am Heart J. 2005;149:209-216.

� In this comunity-based study (n=2445), among dischargedhospital patients

• 37.3 % died during the first year of follow-up• 78.5 % died during the 5-year follow-up period

Edema may impact Long-Term Survival after HF

� Several subgroups of patients were at significant risk of dyingduring entire follow-up period (5 years)

• Edema ([OR] 1.38; CI [1.07-1.77])

• Elevated Bun during hospitalization ([OR] 1.02; CI [1.01-1.03])

Goldberg et al. Arch Intern Med. 2007; 167:490-496

5

10

15Placebo

GF

R (

% c

hang

e)

N = 16; NYHA II-III; mean CrCl 108 ± 51 µg/mL; *GFR was estimated using a 7-hour CrCl

Diuretics Increase Urine Output but SignificantlyDecrease Glomerular Filtration Rate

–25

–20

–15

–10

–5

0

0 500 1000 1500 2000 2500

Urine Output, 0–8 h (mL)

80 mg IV Furosemide

GF

R (

% c

hang

e)

Gottlieb SS. et al. Circulation 2002

Neurohormonal Activation After 4 weeks of Diuretic TreatmentP

lasm

a R

enin

Act

ivity

(ng

/mL/

h)

50

10

Pla

sma

Ald

oste

rone

(pm

ol/L

)

1000

600

Before Diuretic After DiureticBefore Diuretic After Diuretic

Pla

sma

Ren

in A

ctiv

ity (

ng/m

L/h)

2.5

0.5P

lasm

a A

ldos

tero

ne (

pmol

/L)

200

100

Bayliss J, et al. Br Heart J 1987

Renal PerfusionRenal PerfusionRenal PerfusionRenal PerfusionPressurePressurePressurePressure

Peripheral and Peripheral and Peripheral and Peripheral and lung congestionlung congestionlung congestionlung congestion

Cardiac outputCardiac outputCardiac outputCardiac output

Effetti della Terapia Diuretica

Diuretics

PressurePressurePressurePressure

NeurohormonalNeurohormonalNeurohormonalNeurohormonalactivationactivationactivationactivation

(RAAS, SNS)(RAAS, SNS)(RAAS, SNS)(RAAS, SNS)

Water and salt retentionWater and salt retentionWater and salt retentionWater and salt retentionvasoconstrictionvasoconstrictionvasoconstrictionvasoconstriction

lung congestionlung congestionlung congestionlung congestion

The Cardiorenal Syndrome of HF

Aumento Neurormoni provocaDiuretico-Resistenza

GlomeruloNorepinephrine (and endothelin) diminuiscono il flusso renale e GRF

Tubulo prossimaleAng II aumenta il riassorbimento di sodio

Dotto CollettoreAldosterone aumenta il riassorbimento di sodio

Krämer et al. Am J Med. 1999;106:90.

• Riduzione o perdita della diuresi prima del raggiungimentodel goal terapeutico di risoluzione dell’edema1

• 20%–30% dei pazienti con SC2

1. Kramer et al. Nephrol Dial Transplant. 1999;14(suppl 4):39-42.2. Ellison. Cardiology. 2001;96:132-143.

Diuretico-Resistenza

CAUSE:

• Fenomeno del “Braking”Riduzione della risposta diuretica

dopo la prima dose

• Tolleranza nel lungo termine Ipertrofia tubulare compensatoria alla

perdita di sali

Brater. N Engl J Med. 1998;339:387.

Reaccumulation of Na+ Despite OngoingFurosemide Treatment

Dose response Curves for Loop Diureticsin ADHF are Altered

Recommendations for theHospitalized patient ACCF / AHA 2009

Treatment With Intravenous Loop Diuretics

Patients admitted with HF and with evidence of significant fluid overload should be treated with intravenous loop diuretics. Therapy should begin in the emergency department

III IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIII IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIII IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIII

diuretics. Therapy should begin in the emergency department or outpatient clinic without delay, as early intervention may be associated with better outcomes for patients hospitalized with decompensated HF (Level of Evidence: B).If patients are already receiving loop diuretic therapy, the initial intravenous dose should equal or exceed their chronic oral daily dose. Urine output and signs and symptoms of congestion should be serially assessed, and diuretic dose should be titrated accordingly to relieve symptoms and to reduce extracellular fluid volume excess. (Level of Evidence: C).

New



Effect of HF treatment should be monitored with careful

Monitoring and Measuring Fluid Intake and Output

III IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIII IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIII IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIII Effect of HF treatment should be monitored with careful measurement of fluid intake and output; vital signs; body weight, determined at the same time each day; clinical signs (supine and standing) and symptoms of systemic perfusion and congestion. Daily serum electrolytes, urea nitrogen, and creatinine concentrations should be measured during the use of intravenous diuretics or active titration of HF medications. New



When diuresis is inadequate to relieve congestion, as

Intensifying the Diuretic Regimen

III IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIII IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIII IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIII When diuresis is inadequate to relieve congestion, as evidence by clinical evaluation, the diuretic regimen should be intensified using either:

a. higher doses of loop diuretics;b. addition of a second diuretic (such as metolazone, spironolactone or intravenous chlorthiazide) orc. Continuous infusion of a loop diuretic.

New


Management of Diuretic Resistance in HF

DiureticTherapeuticDilemma

Schrier. J Am Coll Cardiol. 2006; 47:1-8

Diuretic Therapeutic Dilemma :L’uovo e la gallina

Il paziente va peggio perché fa il diuretico dell’ansa ad elevatodosaggio , oppure fa il diuretico dell’ansa ad elevato dosaggioproprio perché va peggio ?

Ultrafiltration:History andPhisiology

Venous lineVenous lineVenous lineVenous line

ULTRAFILTRAZIONE

Catetere venosocentrale

a doppio lumeda dialisi

FilterFilterFilterFilter

UltrafiltrateUltrafiltrateUltrafiltrateUltrafiltrate Peristaltic pumpPeristaltic pumpPeristaltic pumpPeristaltic pump

Arterial lineArterial lineArterial lineArterial line

Circuitoextracorporeo


ULTRAFILTRAZIONE

Catetere venosocentrale

a doppio lumeda dialisi

2° PompaPressione Negativa




Filtrocon

membranasemipermeabile

1° PompaPressione Positiva

Circuitoextracorporeo


ULTRAFILTRAZIONE

TMP in mmHg = Pressione positiva

Pressione IdrostaticaKUF= Caratteristicheintrinseche dellaporosità della membrana




Pressione positivanel compartimento sanguemenopressione negativanel compartimento ultrafiltrato

TMP in mmHg = 100 – (-50) = 150 mmHg

KUF= 10 ml/mmHg/oraTMP = 150 mmHgUF oraria = 150 x 10 = 1500 ml/h = 1.5 L/h

PESO MOLECOLARE DEI SOLUTI

ULTRAFILTRAZIONEIL TRASPORTO DELL’ACQUA

Il movimento delle molecole di acqua attraverso la membrana semipermeabiledel filtro avviene per ultrafiltrazione cioè per lo spostamento di volumi di fluidoin seguito alla creazione di una differenza di pressione idrostatica attraverso lamembrana .

ULTRAFILTRAZIONEIL TRASPORTO DEI SOLUTI

nome di CONVEZIONE

Con l’ultrafiltrazione , per effetto della differenza di pressione idrostatica , siverifica anche il trascinamento di soluti attraverso i pori della membrana cheè semipermeabile . Questo fenomeno prende il nome di CONVEZIONE .

Filtro con membranasemipermeabile

CHE COSA E’L’ULTRAFILTRAZIONE FilterFilterFilterFilter




� L’ultrafiltrazione è la produzione di acqua plasmaticaattraverso l’applicazione di un gradiente pressorio suuna membrana semipermeabile che lascia passare lemolecole con peso molecolare inferiore a 20 kDa .

� L’ultrafiltrato è pertanto isotonico rispetto al plasma .

Ronco et al. Cardiology. 2001;96:155-168.


PER DIFFUSIONE

EMODIALISI


PER CONVEZIONE

ULTRAFILTRAZIONE

Utilizzo in Cardiologia

� Slow Continuous UltraFiltration (SCUF)

Ultrafiltrazione con scarsa rimozione di soluti

(Ritenzione idrosalina e Oliguria…)

� Continuous Veno-Venous Hemofiltration (CVVH)

Ultrafiltrazione con rimozione di soluti

(…+ Insufficienza Renale, Acidosi, IperK)

Slow Continuous UltraFiltration (SCUF)

Rimozione di quantità elevate di liquidi dove non siano richieste necessità didepurazione . Rimuove liquido isotonico rispetto al plasma .

Rimuovendo 2 litri di acqua in un pz con Na+ di 130 mEq/L saranno rimossi130 x 2 (260) mEq di Na+ .

Continuous Veno-Venous Hemofiltration (CVVHDF)

Associa al meccanismo dell’ultrafiltrazione , la depurazione di piccole e mediemolecole del sangue . Rimozione indipendente di sodio e acqua .

Si possono ad es. rimuovere 10 litri di acqua in un pz con Na+ di 130 mEq/Lsenza rimuovere130 x 10 (1300) mEq di Na+ .

PROBLEMATICHE DELL’ ULTRAFILTRAZIONEREFILLING (Plasma refill Rate , PR)

Refilling vascolare inteso come il riempimento del compartimento vascolare da partedei fluidi provenienti dal compartimento extravascolare �� stimato in 15 ml/min .

Intracellulare Extracellulare

Interstiziale Plasmatico

STABILITA’ EMODINAMICADA ULTRAFILTRAZIONE LENTA

H2O

H2O

H2OH2O

Refillingplasmatico

↑↑↑↑ ππππ

NORMOTENSIONE



INSTABILITA’ EMODINAMICADA ULTRAFILTRAZIONE RAPIDA

H2O

H2O

H2OH2O

Refillingplasmatico


IPOTENSIONE



H O

STABILITA’ EMODINAMICADA ULTRAFILTRAZIONE RAPIDA

H2O

H2O

H2OH2O

Refillingplasmatico


The goal is to remove volume at the same rate it can be recovered from the extravascolar space .

Clinical Effetcs of Ultrafiltration in CHF

Before UF Soon after UF

Principali vantaggi della UFrispetto alla terapia diuretica

Kazory, Circulation 2008

� Advanced CHF:

50 mmol of Na+ for 1 liter of urine.

Water and Salt Removalin Severe Heart Failure

� Advanced CHF treated with Furosemide:

~ 100 mmol of Na+ for 1 liter of urine

� Advanced CHF treated with Ultrafiltration

~ 140 mmol of Na+ for 1 liter of ultrafiltrate.

Canaud et al. Am J Kidney Dis 1996

pg/ml ng/ml/h pg/ml

** *

*

Effetcs of Ultrafiltrationon Neurohumoral Activation in CHF

Noradrenaline Plasma Renin Activity Aldosterone

* **

*

* * **

Guazzi MD. et al. Br Heart J 1994

100

120

2,5

3

****

L/min/m2L/min/m2L/min/m2L/min/m2 mmHg b/minmmHg b/minmmHg b/minmmHg b/min

****

60

80

Baseline End UF 24 h after1,5

2

Baseline End UF 24 h after

Cardiac IndexCardiac IndexCardiac IndexCardiac Index Mean arterial pressureMean arterial pressureMean arterial pressureMean arterial pressureHeart rateHeart rateHeart rateHeart rate

Marenzi G. et al. JACC 2001

• Emorragie da rotture filtro / linee

Rischi della terapiadialitica extracorporea

• Emorragie da rotture filtro / linee

• Emorragie da uso di anticoagulanti

• Reazioni allergiche al circuito extracorporeo

• Complicanze del catetere centrale

• Ipotensione / IRA da UF eccessiva

Renal PerfusionRenal PerfusionRenal PerfusionRenal PerfusionPressurePressurePressurePressure

Peripheral and Peripheral and Peripheral and Peripheral and lung congestionlung congestionlung congestionlung congestion

Cardiac outputCardiac outputCardiac outputCardiac output

EFFETTI DELLA ULTRAFILTRAZIONE

PressurePressurePressurePressure

NeurohormonalNeurohormonalNeurohormonalNeurohormonalactivationactivationactivationactivation(RAAS, SNS)(RAAS, SNS)(RAAS, SNS)(RAAS, SNS)

Water and salt retentionWater and salt retentionWater and salt retentionWater and salt retentionvasoconstrictionvasoconstrictionvasoconstrictionvasoconstriction

UFUFUFUF

ULTRAFILTRAZIONE

Nella pratica clinica le cose sono semplificate dal fatto che sulla macchina si andràad impostare la velocità oraria di ultrafiltrazione desiderata e la macchina stessamodulerà automaticamente la TMP necessaria per ottenere il calo desiderato

� stimolo proinfiammatorio :peggioramento dell’emodinamicarenale

necessità di anticoagulazione

PROBLEMATICHE DELL’ ULTRAFILTRAZIONE

�Presenza di un circuito extracorporeo

� necessità di anticoagulazione

� catetere venoso centrale

� monitoraggio clinico strettodel paziente (PAO – FC – Ht)

�Assenza della componente depurativa utile in caso diinsufficienza renale associata

Tipi di TerapiaSostitutiva Renale

Studi non randomizzatiStudi non randomizzatiNumero di pazienti arruolati esiguo

Studio UNLOAD : UF vs diuretici e.v.

MR Costanzo, JACC 2007; 49:675-683

Studio UNLOAD : risultati

MR Costanzo, JACC 2007; 49:675-683

Costanzo MR, for the UNLOAD invest. JACC 2007

CUOREContinuous Ultrafiltration for cOngestive heaRt failurE

� 40 pazienti arruolati31

Ospedalizzazioni (n/anno)

� Follow-up completo di 1 anno� controlli (n=20)� UF (n= 20)

Controlli UF

31

11

Ospedalizzazioni (n/anno)

COSA DICONO LE LINEE GUIDA

American College of Cardiology / American Heart Association

� controllo della ritenzione idrica nell’IRC � sovraccarico refrattario ai diuretici

European Society of Cardiology

� UF o dialisi nel caso di resistenza ai diuretici se coesiste IR

Canadian Cardiovascular Society

� CVVH intermittente in pz altamente selezionaticon appoggio del nefrologo e in ambiente protetto

Heart Failure Society of America

� se la terapia medica fallisce (restrizione idrica,sodica,massimalizzazione terapia diuretica) si può considerareUF (evidenza C)

Ultrafiltration is reasonable for patients with refractory congestion not responding to medical therapy.

The Hospitalized Patient


Ultrafiltration and Intravenous Inoptropic Drugs

New


83

III IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIII IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIII IIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIIaIIaIIa IIbIIbIIb IIIIIIIIIIntravenous inotropic drugs such as dopamine, dobutamine or milrinone might be reasonable for those patients presenting with documented severe systolic dysfunction, low blood pressure and evidence of low cardiac output, with or without congestion, to maintain systemic perfusion and preserve end-organ performance.

New

CONCLUSIONI 1

� Lo scompenso cardiaco congestizio è caratterizzato dallapresenza di ritenzione idrica, insufficienza renale e marcataattivazione neurormonale

� Nel paziente con scompenso cardiaco congestizio, le tecnicheextracorporee (ultrafiltrazione, emofiltrazione) sono in gradodi ripristinare in modo rapido, “fisiologico” e duraturo lecondizioni di compenso, con conseguente riduzione delleospedalizzazioni

� Tutti questi aspetti sono predittori indipendenti di prognosied importanti “target” terapeutici.

� Risoluzione del sovraccarico idrico polmonare e periferico intempi più brevi ed evitando alcuni inconvenienti legati alloutilizzo dei diuretici ad alte dosi(ipopotassiemia , ipomagnesemia , alcalosi metabolica) .

CONCLUSIONI 2

(ipopotassiemia , ipomagnesemia , alcalosi metabolica) .

� Da utilizzare nei pazienti con anamnesi positiva per resistenzaai diuretici .

� Maggiore eliminazione di sodio rispetto ai diuretici .

� Non esistono studi clinici randomizzati che abbiano confrontato l’ultrafiltrazione isolata con l’emofiltrazione o l’emodiafiltrazione

� Differente capacità di rimuovere sodio ?

CONCLUSIONI 3

� Quale modalità extracorporea è da preferire nel paziente con scompenso cardiaco congestizio ?

� Tutte potrebbero essere utilizzate con indicazione diversa?

� Differente severità della disfunzione renale?

Grazie per l’attenzione !

Rimozione di liquido isotonico rispetto al plasma e quindi conun contenuto di sodio maggiore rispetto a quanto avviene con il diuretico .

� La diuresi da diuretici dell’ ansa è ipotonica . Il diureticodell’ansa - di per sé stesso - provoca ipersodiemia .

� Quindi il paziente sviluppa iposodiemia se , in paralleloalla assunzione del diuretico dell’ansa , introduce acqualibera da elettroliti .

L’iposodiemia da diuretico si può avere solamente se la restrizioneidrica non è applicata .

IMPIEGO DELLA TERAPIA SOSTITUTIVARENALE CONTINUA IN CARDIOLOGIA

� SCOMPENSO CARDIACO

� NEFROPATIA DA MEZZO DI CONTRASTO

� ALTRE INDICAZIONI

CRRT: Continuous Renal Replacement Therapy

ULTRAFILTRAZIONE (SCUF):Rimozione di acqua � ΔP (gradiente pressorio)

Rimozione di soluti � Convezione

Ultrafiltrazione

• Gradiente Pressorio (ΔP): l’acquaplasmatica attraversa la membranasemipermeabile dal lato a pressionesemipermeabile dal lato a pressionemaggiore verso quello a pressione più bassa

• Convezione:spostamento di soluti di piccolae grande dimensione insieme con il flussod’acqua attraverso la membrana

Emo-dia-filtrazione (CVVHDF)Rimozione di acqua � ΔPRimozione di soluti � Convezione e DiffusioneCVVHDF needs dyalisis solution and reinfusion solutionCVVHF needs reinfusion solution

È la metodica che unisce i principi dell’emodialisi edell’emofiltrazione

Diffusione e convezione trovano la migliorecombinazione in questa terapia che è ritenuta esserequella che offreoffre lele migliorimigliori clearanceclearance perper SOLUTISOLUTI DIDI

CVVHDF: emodiafiltrazione

quella che offreoffre lele migliorimigliori clearanceclearance perper SOLUTISOLUTI DIDIPICCOLEPICCOLE EE MEDIEMEDIE DIMENSIONIDIMENSIONI..

DIFFUSIONE: spostamento di soluti di piccola dimensioneda una zona ad elevata concentrazione ad una zona a minoreconcentrazione

ADSORBIMENTO: aderenza delle molecole sulla superficiedella membrana semi-permeabile: mediatori infiammatoriTNF

Somministrazione intravenosa di diuretici dell’ansa

Vantaggi:• Semplici da usare• Capaci di indurre una diuresi diuresi rapida• Riduce la congestione polmonare e la dispnea

Svantaggi:Svantaggi:• L’efficacia può ridursi con esposizioni ripetute• La congestione irrisolta può contribuire ad un

aumentato tasso di reospedalizzazione• Può essere associata con un’aumentata morbidità e

mortalità per gli effetti deleteri sull’attivazioneneurormonale, l’equilibrio elettrolitico e le funzionicardiaca e renale

Ultrafiltrazione (UF) è una metodica alternativa di rimozione di acqua e sodio

Vantaggi:• Permette una rimozione di liquidi con tassi e

volumi aggiustabili• Non ha effetto sugli elettroliti sierici• Diminuisce l’attività neurormonaleSvantaggi:Svantaggi:• E’ invasiva• Ci possono essere complicanze vascolari• Immobilizzazione• Necessità di somministrare eparina in

infusione• Ci può essere perdita di sangue e

anemizzazione• Può esservi ipotermia

Meccanismi di ritenzione di sodio e acqua nello Meccanismi di ritenzione di sodio e acqua nello scompenso cardiacoscompenso cardiaco

Riduzione cronica

dell’output cardiaco

Ridotto riempimento del

letto vascolare arterioso

Aumentate pressioni di

riempimento cardiaco

Ridotta pressione di

perfusione renale

Vasocostrizione

renale

Ridotta GFRAumentata

attività del RAAS

Aumentato riassorbimento di

acqua e sodio nel tubulo

prossimaleRidotto rilascio distale

di sodio

Aumentata ritenzione

di acqua e sodio

Ultrafiltrazione (UF)Questa tecnologia è stata limitata:• Dalla necessità di alti flow rates• Elevato volume di sangue extracorporeo• Ampi cateteri venosi centraliI nuovi devices per UF (Dedyca, Aquadex, Safe

UFC )I nuovi devices per UF (Dedyca, Aquadex, Safe

UFC…)• Sono meno invasivi• Possono essere usati fuori dalle unità di

terapia intensiva• Non richiedono infermieri specializzati• Alcuni modelli non richiedono accessi venosi

centrali

CRRT:DEVICESCRRT:DEVICES

INDICAZIONI ALLA CRRT NELLO SCOMPENSO CARDIACO

• Riacutizzazione di scompenso cardiacomoderata e severa

• Sindrome cardiorenale• Sindrome cardiorenale

• Ospedalizzazioni frequenti per HFnonostante terapia domiciliare ottimalee alte dose di diuretici

• Edema polmonare acuto in pazienti condanno renale

Ultrafiltrazione e Linee Guida

• GUIDELINES ESC 2005 OF ACUTE AND CHRONIC HEART FAILURE

GUIDELINES ACC/AHA OF CHRONIC GUIDELINES ACC/AHA OF CHRONIC HEART FAILURE 2004HEART FAILURE 2004

Tutte le Linee Guida raccomandano Tutte le Linee Guida raccomandano l’UF l’UF solo per il sovraccarico idrico solo per il sovraccarico idrico

refrattario alla terapia diureticarefrattario alla terapia diureticaGUIDELINES ACC/AHA 2009 OF ACUTE AND GUIDELINES ACC/AHA 2009 OF ACUTE AND

CHRONIC HEART FAILURE: UFCHRONIC HEART FAILURE: UFClass IIa LOE BClass IIa LOE B

Ultrafiltration should be considered to

reduce fluid overload (pulmonary

and/or peripheral oedema) in selected

Ultrafiltration and heart failureUltrafiltration and heart failure


102

and/or peripheral oedema) in selected

patients and correct hyponatraemia in

symptomatic patients refractory to

diuretics New

Based on ESC Guidelines for the diagnosis and treatment

of acute and chronic heart failure 2008.

Ultrafiltration is reasonable

for patients with refractory


Ultrafiltration and heart failureUltrafiltration and heart failure

103

for patients with refractory

congestion not responding to

medical therapy. New

Based on the 2009 Focused Update ACCF/AHA guidelines

for the Diagnosis and Management of Heart Failure in

Adults.

Condizioni peculiari in pazienti conscompenso cardiaco congestizio cherichiedono l’impiego delle metodiche diCRRT

�Iponatriemia;�Iponatriemia;�Insufficienza renale (marcato aumento di

urea/azotemia e/o creatininemia).

Based on ESC Guidelines for the diagnosis and treatment

of acute and chronic heart failure 2008.

Nationwide survey on acute heart failure in cardiology ward services in Italy

Tavazzi, Eur. Heart J 2006

Tutti i trials pubblicati negli ultimi4 anni ed il trial UNLOAD sono infavore dell’utilizzo dell’UF rispettoai diuretici in pazienti conscompenso cardiaco moderato esevero anche indipendentementedalla presenza di disfunzione renaledalla presenza di disfunzione renale

Il confronto tra UF e terapiadiuretica è un argomento rilevante

Endpoints primari e secondari, ultrafiltrazione vs Endpoints primari e secondari, ultrafiltrazione vs terapia diuretica nellterapia diuretica nell’’ UNLOADUNLOAD

0.350.356.1, n=836.1, n=836.4, n=806.4, n=80��Dispnea score, Dispnea score, endpoint primario (media)endpoint primario (media)

0.0010.0013.1, n=843.1, n=845.0, n=835.0, n=83��Perdita di peso, endpoint Perdita di peso, endpoint primario (kg, media)primario (kg, media)

48 ore48 oreppDiureticiDiureticiUltrafiltrazioneUltrafiltrazioneEnd pointsEnd points

Costanzo MR. American College of Cardiology 2006 Scientific Sessions; March 12, 2006; Atlanta, GA.

0.0150.015131333��Necessità di farmaci Necessità di farmaci vasoattivi (%)vasoattivi (%)

K=potassioK=potassio

0.0180.018121211��K<3.5 mEq/L (%)K<3.5 mEq/L (%)0.0010.0013.33.34.64.6��Perdita netta di liquidi (L)Perdita netta di liquidi (L)

endpoint primario (media)endpoint primario (media)

Endpoint primari e secondari, ultrafiltrazione vs terapia diuretica nell’UNLOAD trial

0.0220.0223.83.81.41.4��Giorni di reospedalizzazione Giorni di reospedalizzazione 0.0220.02232321818��Reospedalizzazione (%)Reospedalizzazione (%)

A 90 giorniA 90 giornippDiureticiDiureticiUltrafiltrazioneUltrafiltrazioneEndpointEndpoint

Costanzo MR. American College of Cardiology 2006 Scientific Sessions; March 12, 2006; Atlanta, GA.

0.0090.00944442121��Visite programmate o al PS (%)Visite programmate o al PS (%)

K=potassioK=potassio

0.0220.0223.83.81.41.4��Giorni di reospedalizzazione Giorni di reospedalizzazione

A differenza dei diuretici,l’ultrafiltrazione rimuove un fluidoISOOSMOTICO, con unaconcentrazione di sodio uguale a quella

Qualità del liquido rimosso

concentrazione di sodio uguale a quelladell’acqua. Quindi, per qualsiasi quantitàdi liquido rimosso, viene eliminato piùsodio con l’ultrafiltrazione rispetto aidiuretici

L’ ultrafiltrazione non determinaun’attivazione neurormonale mediatadalla macula densa e non produceun’ ipovolemia intravascolare protratta

Ultrafiltrazione: fisiopatologiaUltrafiltrazione: fisiopatologia

un’ ipovolemia intravascolare protrattaperché rimuove i fluidi dal sangue conla stessa velocità con cui vengonoriassorbiti dall’ interstizio edematoso(refilling rate)

Parametri emodinamici• UF ↓ le pressioni di riempimento ventricolare

destro e sinistro• UF ↓ le pressioni in atrio destro e sinistro

con 2 meccanismi:1) Riducendo i volumi circolanti1) Riducendo i volumi circolanti2) Riducendo la pressione delle strutture che

circondano il cuore (pressioni extramurali:effusioni pleuriche, effusioni pericardiche,ascite)

• Questi due meccanismi possono anchespiegare il recupero costante della diuresidopo l’ultrafiltrazione

Parametri neurormonali

• UF ↓ la norepinefrina circolante

• UF ↑ il gradiente transpolmonare della norepinefrina siericadella norepinefrina sierica

• UF ↓ l’attività reninica

• UF ↓ l’aldosterone sierico

• UF ↓ BNP circolante e altre citochine

Clinical data

• Entrambi i metodi (UF e Diuretici) usati in fase acutarisolvono rapidamente la dispnea e riportano loscompenso cardiaco ad una classe funzionale piùbassa;

• UF è benefica anche nei pazienti che hanno scompensocardiaco moderato (NYHA II-III) in cuil’ iperidratazione è ristretta al distretto polmonare;l’ iperidratazione è ristretta al distretto polmonare;

• UF determina maggior riduzione del peso corporeorispetto alla terapia standard in un tempo più breve

• UF potenzia la risposta alla successiva terapiadiuretica, generalmente ad una dose più bassarispetto a prima del trattamento;

• UF determina benefici clinici protratti per oltre 3mesi.

Negli ultimi anni numerosi studi hannoproposto l’impiego dell’emofiltrazione nellaprevenzione della CIN;

Infatti i mdcmdc hanno caratteristiche chimico-

Impiego della CRRT nella prevenzione/trattamento della CIN

Infatti i mdcmdc hanno caratteristiche chimico-fisiche e farmacocinetiche che ne consentonoun’ottima clearance da parte dei filtricomunemente utilizzati, essendo costituiti damolecole idrosolubili con pesopeso molecolaremolecolarerelativamenterelativamente bassobasso, legame farmaco-proteico minimo e volume di distribuzionecorrispondente al volume extracellulare

Dati presenti in letteratura:� Gabutti e al. hanno dimostrato come

l’emodiafiltrazione veno-venosa eseguitadurante e nelle ore immediatamente successivead indagini contrastografiche, fosse in grado dirimuovere fino al 30% del mdc somministrato


ad indagini contrastografiche, fosse in grado dirimuovere fino al 30% del mdc somministrato(Blood Purif. 2003);

� Marenzi et al. hanno succ. dimostrato unasignificativa riduzione dello sviluppo della CINe della mortalità in pz con insufficienza renale(creatininemia sierica ≥ 2mg/dL) sottoposti acoronarografia e trattati con emofiltrazionerispetto ad un gruppo di controllo trattato consola idratazione (NEJM 2003);

�Marenzi et al. in un altro lavoro hanno dimostratocome in una coorte di pz con GFR< 30 ml/minl’esecuzione dell’emodiafiltrazione 6 h prima efino a 24 h dopo la somm. del mdc fosse superiorealla sola emodiafiltrazione eseguita soltanto nelle


alla sola emodiafiltrazione eseguita soltanto nelleore successive al cateterismo (Am J Med 2006);

�Klarenbach et al. in uno studio di farmaco-economia basato essenzialmente sulla casistica diMarenzi hanno valutato come il protocollo diultrafiltrazione veno-venosa fossefinanziariamente accettabile solo nei pazienti adelevato rischio di CIN (Crit Care Med 2006).

Recommendations for prevention of contrast-induced nephropathy

Patients with severe CKD

Intervention Dose Class Level

eGFR < 30 mL/min Prophylactic haemofiltration

Fluid replacement rate 1000 ml/h

IIa Bhaemofiltration 6 h before complex PCI should be considered

rate 1000 ml/h without weight loss and saline hydration, continued for 24 h after the procedure

Based on ESC Guidelines on myocardial

revascularization 2010.

ultrafiltration in heart failure - unipa.it tecnici/uh for hf febbraio 2012... · ultrafiltration...

Documents