Transcript State of the Art : On-line Hemodiafiltration

State of the Art:
On-line Hemodiafiltration
Dr. Vaslaki Lajos
orvos-igazgató
Fresenius Dializis Centrum, Sopron
State of the Art
On-line Hemodiafiltration
Vaslaki Lajos
Fresenius MC Sopron
A hemodiafiltrácio az uremiás plazma
epurációjának jelenleg leghatásosabb
formája
A szubsztituciós oldat On-line előállításának vázlata
Endotoxin
filter
Highly
purified
water
Dialysis
fluid
Bicarbonate
concentrate
Endotoxin
filter
Ultrapu
re
dialysis
fluid
Steril
Substitution
fluid
Predilution
Retentate
Hemodiafilt
er
Dialysis
fluid
Ultrafiltrate
Dialysate
Blood
Postdilution
30
30--MayMay-09
09
On
On--line
line HDF
HDF -- Es
Esztergom
ztergom-2009
-2009
6
6
„ Amit sohasem vontak kétségbe, az nincs
bebizonyítva „ Diderot
Solute transport in different dialysis
modalities
 Haemodialysis
 Diffusive transport of solutes
Diffusion
Membrane
Relevant: - cut-off of membrane
- weight of solutes
 Haemofiltration
 Convective transport of solutes
Relevant: - cut-off of membrane
- flow across membrane
Convection
 Haemodiafiltration
 Diffusive transport of small solutes
 Convective transport of large solutes
Membrane
Pressure
A konvencionalis/diffuzión alapuló
dializis limitjei/szövődményei
•
•
•
•
•
β-2 Mikroglubulin okozta amyloidozis
Accelerált arteriosclerozis
Bal kamra hypertrophia
Inflammációs folyamatok
Malnutrició/ gyorsult öregedés
Miért hatékonyabb az OLHDF mint a
hagyományos HD?!
Az ol-HDF a nativ vese élettani működését próbálja utánozni
( intuitiv megközelítés) hemokompatibilis in vitro rendszerben
• A glomerulus bazalis membránjához, annak müködésében,
tehát áteresztőképességében hasonló, biokompatibilis
membrán használata
• A különböző molekula-súlyú uremiás toxinok konvektiv és
diffuziv módon történő – jelenleg leghatékonyabb eltávolítása
Konvencionális dializistől az On-line
Hemodiafiltrációig
Hemokompatibilis technikai rendszerek Technikai
feltételek
• Nagyteljesítményű részben hydrophil „highflux” dializis membránok megjelenése,klinikai
eredmények
• Zárt rendszerű, pontos ultrafiltrációs controllal
működő dializis gépek – HDF-re alkalmas
szoftverrel.
• Ultratiszta/steril szubsztituciós oldat on-line
előállítása korlátlan mennységben
Szintetikus membránok biokompatibilis
hemodiafilterekben.Kliniai eredmények
• Okuno et al : beta – 2 MG szint a mortalitás
önálló prediktora
• Cheung et al : szignifikáns összefüggés a beta 2 MG plazma szint és az infekcio okozta
mortalitás között
• HEMO study : beta-2 MG – közép molsulyú
toxinok markere High-flux filterek jelentősége
• MPO ( Membrane Permeability OutcomeStudy ). A
high-flux dializis klinikailag előnyös a rossz
prognozisú betegek kezelésében( diabetes..)
HD -, HF és On-line HDF kezelési eljárások müködési
vázlata
From: A Grassmann et al.,
Composition and Management of Hemodialysis Fluids; Pabst Publishers,
2000
Predilution On-Line HDF
blood (out)
Improved membrane
permeability
- filtration from diluted
blood!
Filtrate
(UF + HDF)
But …
HDF pump
blood pump
Substituate
(pre)
blood (in)
Substitution solution enters
extracorporeal circuit
before dialyser
dilution also reduces
efficiency
• lower diffusion gradient
• reduced clearance for
small molecules
Postdilution On-Line HDF
Best removal of small and
middle size uremic toxins
– filtration from undiluted
blood!
blood (out)
Substituate
(post)
But …
ultrafiltration limited by
HDF pump
Filtrate
(UF + HDF)
blood pump
blood (in)
Substitution solution enters
extracorporeal circuit after
dialyser
• haemoconcentration
• high blood viscosity
• secondary protein layer
• membrane polarization
and high blood flow rates
are needed
blood (out)
Substituate
(post)
HDF pump 2
feedback
control
HDF pump 1
blood pump
Substituate
(pre)
blood (in)
Substitution solution enters
extracorporeal circuit
simultaneously
before and after the dialyser
-regulated by feedback control
system
Improved water and
solute permeability of the
dialyser!
Due to…
individual dilution
management and
improved blood rheology
Filtrate
(UF + HDF)
• high filtration rates
→ optimised convective
flux
→ increased solute
removal
• safe against albumin
loss
(occuring at high TMPs)
Best of both worlds!
Software: ON-LINE menu: H(D)F
screen
Total infusion
volume is
diverted
between preand postdilution at
optimised ratio
Initial phase:
Feedback control:
slow increase
TMP is kept constant in pre-set safe corridor
of post-dilution
→ maintenance of hydraulic characteristics of the dialyser
→ minimises albumin loss
→ maximal convection
Automatic adaptation and control of infusion ratio and
volume maintains the haemodynamic stability in the
dialyser
2-m KDQ
ml/min
*°
120
QB
= 400 ml/min
*
100
80
QUF post-HDF : 8.7 L/hour
mixed HDF : 15 L/hour
60
40
p< 0.05 * vs HD,
° vs post-HDF
20
0
low-flux
HD
post-HDF
mixed HDF
Az On – line HDF alkalmazásának kritikai
szempontjai. SAFETY ISSUE
• Lehetséges-e szubsztituciós oldat „hidegsterilizálással” történő on-line előállítása ?
• A dializáló oldatból történő un. back transfer-filtráció
( visszaáramlás) a high – flux filterekben / diafilterekben elkerülhetetlen.Tehát, a steril
szubsztituciós oldat itt is feltétlenül szükséges.
• Az FMC hálózatban már hét éve,csak High-Flux
dializist (On-line HDF-et)alkalmazunk
Safety issue
•
•
•
•
•
•
Certified dialysis machines
Ultrapure dialysis water (CFU < 1 ; ET < 0.25 I.U)
Steril substitution fluid (CFU:steril ; ET<0.03 I.U)
Microbiological monitoring (monthly)
Regular (monthly) desinfection of the system
Biocompatible high-flux polysulphon/polyamid dialyzer
with high adsorbtive capacity
These measures _based on EBPG _ can prevent
cytokine-inducing substances passing through
dialysis membrane in daily,clinical routine
A szubsztituciós oldat mínőségi mutatói
az OLHDF és HF kezelési eljárásokban.
Raw water
Az Eropean Best Practice Guideline
Water treatment system ajánlásai
Highly purified
water
Chemicals
Chlorine
Chlorides
Fluorides
Nitrates
Sulphates
Aluminium
Calcium
Magnesium
Mercury
Heavy metals
Potassium
Sodium
Zinc
mg/l = ppm
< 0.1
< 50.0
< 0.2
< 2.0
< 50.0
< 0.01
< 2.0
< 2.0
< 0.001
< 0.1
< 2.0
< 0.50
< 0.1
 100 CFU/ml
 0.25 IU/ml
Endotoxin
filter
Bicarbonate
dialysis fluid
 100 CFU/ml
 0.5 IU/ml
Pure
bicarbonate
concentrate
Endotoxin
filter/redun
dant
Ultrapure
dialysis
fluid
< 1 CFU/ml
 0.03 IU/ml
Substitution
fluid
sterile
pyrogenfree
Recommendations for the quality
of fluids used in the preparation
of on-line Substitution Fluid
for HF and HDF ( EBPG )
Safety :Endotoxins and Cytokine(CIS)
Activity in Substitution Fluids
NDT
1
Endotoxins (LAL reactivity, IU/ml)
0.1
0.01
0.001
inlet dialysis ultrafiltered substitution
fluid
dialysis fluid
fluid
HF-BIC
SH22
HF23
control
SH22
HF23
control
Cytokine inducing activity (pg IL-1Ra/106 WBC)
1200
1000
800
600
400
200
0
inlet dialysis
fluid
ultrafiltered
dialysis fluid
substitution
fluid
HF-BIC
Vaslaki L et al. Nephrol Dial Transplant (Suppl. 1): 74-78, 2000
A High-efficiency ol-HDF klinikai előnyei
( Reduceed overall morbidity)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Reduced hypotenziv epizodes Altieri P., Sorba G. J.Nephrol 2004
Better blood pressure control Stegmayer BG.Artif.Organs 2003
Reduction of left ventricular hypertension Maduell F. 2005
Longer and better preservation of residual kidney function McKane
Kidney Int.2003
Improved Hemocompatibilty& Reduced inflammation Canaud B
Nephrol Dial Trasp 2001
Improved anemia control Vaslaki L., Major L. Blood Purif.2006.24
Pozitiv impact on nutritional state Basil C.,Nephrol Dial Transplant
2003 Nephrol Dial Transp 2007
Improvement of lipid profil and reduce oxidativ stress Calo L. Artif
Organs 2007
Growth retardation correction by ol-HDF+growth hormon+ EPO
Fischbach M. Pediatr Nephrol 2006
Improved MORTALITY…………………
Less Inflammation with On-line HDF
Endotoxins
IL-6 (pg/ml)
Dialysis membrane
Monocytes
CD14+ & CD16+
UNPURE DYALYSATE
IL - 1
6
Hepatocytes : acut phase
reactans :
IL – 6
8
CRP
4
TNFalfa
Soluble endothelial adheziv factors :sVCAM and 2
sICAM ( Independent predictor of mortality in predial patients (Stenwinkel )
0
Low-flux HD On-line HDF
Arteriosclerotic plaque
Vaslaki L., Major.. 2006
Blood Purification
The need for high exchange rates
DOPPS Study B.Canaud
35% lower mortality risk for
patients treated with HDF with a volume exchange of
>15 L/ treatment vs. patients on low-flux HD.
Mortality risk for patients: epidemiological
evaluation Study EuClid Database FMC
Country Contribution to Study
Patients (No.)
1200
1000
HD
On-line HDF
Total Pts (No.) = 2564
800
926
600
626
400
200
0
373
245
72
77
UK
Czech Rep.
96
149
Hungary
Italy
Total Pts (No.) = 2567
Kidney Int 2006
Jirka at al
Results: Odds Ratio Estimation
ODDS Ratio
(incl. 95% confidence Interval)
1,2
1
35,4 % RR
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Unadjusted
+ age, gender
+ comorbids** + time on RRT
Covariates included
** Comorbids: Diabetes, Neoplasms, Heart Failure, Peripheral arterial disease, etc.
Kidney Int.
Jirka at al
Total HD and On-line HDF treatment number
2008 – 2000 in FME Network
350 000
332 702
309 963
302 847
291 301
300 000
269 329
253 047
251 190
240 250
250 000
227 946
212 920
201 476
200 000
150 000
117 473
100 000
55 062
40 402
50 000
37 104
34 863
38 245
35 231
0
2008
2007
2006
2005
2004
HD kezelés
2003
On-line HDF
2002
2001
2000
The share of On-line HDF treatments in total
HD treatments 2008 - 2000
80,0%
75,5%
70,0%
65,0%
60,0%
50,0%
38,8%
40,0%
30,0%
18,9%
20,0%
15,0%
14,7%
14,5%
2004
2003
2002
16,8%
16,5%
2001
2000
10,0%
0,0%
2008
2007
2006
2005
Conclusion
… allows
the
premium
therapy to
become
standard!
„ Erős képzelet szüli az okokat ”
Montaigne
Köszönöm a figyelmet!
A leghosszabb út is az első lépéssel
kezdődik…..a konvektiv oldat transzport
alkalmazása
Brull L
1928 Realisation d’ultrafiltration
Bluemle LW
1987 Early days of Hemodiafiltration
Leber H. et all.
1978 Hemodiafiltration: a new alternative to
hemofiltration and conventional hemodialysis
Henderson LW
1978 Present status of Hemodiafiltration
1982 Historical review and principles of HDF
2003 The beginning of clinical hemodiafiltration : a
personal account
The modality’s is benefical effects
on patient outcomes are not related
to dialysis dose for small molecules
(Kt/Vurea) but may be related to
factors particular to HDF which
combines enhanced removal of
larger molecular weight substances
with an improved biocompatible
system
Bernard Canaud
A szubsztituciós oldat On-line előállításának vázlata
Endotoxin
filter
Highly
purified
water
Dialysis
fluid
Bicarbonate
concentrate
Endotoxin
filter
Ultrapu
re
dialysis
fluid
Steril
Substitution
fluid
Predilution
Retentate
Hemodiafilt
er
Dialysis
fluid
Ultrafiltrate
Dialysate
Blood
Postdilution