CRRTContinuous Renal Replacement Therapy

kontinuerlignjurersättningsterapi

på IVA

Dr. Matthias SchienÖL Intensivvårdsavdelning UmeåCentrum för anestesi operation intensivvård Västerbotten

Conflicts of Interest

▪ Inga konflikter

The Facts

Spelar inget stor roll

Det beror på …, men vanligen börjas med kontinuerligt

Hyperkalemi, svårt lungödem, förgiftning

Vi vet inte! Om det behövs?

25-30 mg/kg/timme

Rätt storlek, rätt kärl, rätt spets

Mest citrat, sällan heparin

Förlust av viktiga saker (antibiotika, spår-och näringsämnen, värme)

▪ Dialys eller Filtration?

▪ Kontinuerligt eller intermittent?

▪ Indikationer?

▪ När startas?

▪ Vilken dos?

▪ Val av kateter?

▪ Antikoagulation?

▪ Komplikationer?

Renal replacement therapy

▪ artificiella ersättningen av vissa njurfunktioner:– Avlägsna överskott av slaggprodukter och vatten

▪ är stödjande terapi, inte botemedel mot njursjukdom.

▪ kan användas i vissa former av förgiftning.

▪ ersätts inte vissa njurfunktioner– 1,25 dihydroxivitamin D3-produktion

– Syntes av Erytropoietin

– Neoglucogenesis

▪ njurar (GFR på ca 150 ml/min), RRT bara 33% så effektiv

I många patienter?

Bellomo R, Ronco C. Continuous haemofiltration in the intensive care unit. Crit Care. 2000;4(6):339-45.

extrakorporeal cirkulation

Continuous renal replacement therapy: forty-year anniversary [published online ahead of print, 2018 Jan 25]. Int J Artif Organs. 2018;40(6):0. doi:10.5301/ijao.5000610

40 years of CRRT

RRT Circuit overview. Several monitoring and safety features are depicted. Renal Replacement Therapy module, ESICM Academy, 2018

Basics:Diffusion och Konvektion

Michael Darmon, Paris

Diffusion: hemodialys - I

• Koncentrationsgradient över semipermeabelt membran

• Fick´s law of DIFFUSION

• Effektivt för små molekyler utan volymförlust

(svår uremi, syrbas-, Elytrubbning)

• Ingen substitutionslösning behövs, säkert fluidmanagement

• pH kan styras med buffert i dialysatvätskan

Diffusion: hemodialys - II

• Dialysatpump och därmed dialysatvätskans flödes-hastighet avgör clearance

K(CVVHD) = Dialysatflödet

• Vatten: Avflöde>Dialysat(ultrafiltration)

• Flöde mest motsols

Frå

n

pat

ien

tT

ill

pat

ien

t

Narkosguiden

Molecular Weights

Konvektion: hemofiltration - I

• Tryckgradient →molekyler pressas genom semipermeabelt membran

• Filters konfiguration bestämmer

Även större partiklar kan filtreras(+uremi, svår syrbas- elytrubbning)

• Vätskeförlust via KONVEKTION• Substitutionsvätska

(ersättningsvätska) behövs• Ingen dialysatvätska behövs • pH styras med buffert i

ersättningsvätskan

Konvektion: hemofiltration - IIF

rån

p

atie

nt

Till

p

atie

nt

• Hastigheten i avflödes-pumpen bestämmer Ultrafiltratflödet (UF)

UF = Ersättningsflödet + Vätskeborttaget

Clearence = ultrafiltratflödet

K(CVVHpostdil)=Ultrafiltrat

Narkosguiden

Konvektion: hemofiltration - III

Problem: hematokrit (Hct) Risk för koagulation i filtret→Filtrationsfraktion ska vara

< 30%

→Filtrationsfraktion (FF) = Ultrafiltratflödet/Blodflödet

→Lösning av problemet:Predilution ?

Narkosguiden

Konvektion: hemofiltration - IVF

rån

p

atie

nt

Till

p

atie

nt

• CVVH med predilutionErsättningsvätska före filtret. Problem: utspädning (UF = plasmavatten + ersättningsvätska)

Spädningsfaktor (SF):. Blodflödet .(Blodflödet+ersättning)

Clearence = ultrafiltratflödet

K(CVVHpredil)=Ultrafiltrat xSpädningsfaktor= (Ersättning+Vätskebort)xSFNarkosguiden

Postdilution Predilution

K = 3800 ml/h + 200 ml/h= 4000 ml/h (67 ml/min)

SF = 12000/(12000+3800) = 0,76K = UF x SF

= 4000 ml/h x 0,76= 3040 ml/h (50,6 ml/min)

Konvektion: hemofiltration - V

Konvektion + filtration →hemodiafiltration

CVVHDF

• Skulle kombinera fördelarDIFFUSION + KONVEKTION

• Filtrering av små, medelstor och större molekyl

• Även stabil vätskeborttaget• Behöver dialysat- och

ersättningsvätska

K(CVVHDF) = (K(CVVHD) + K(CVVHpredil) + K(CVVHpostdil)) x spädningsfaktorn

Allt klar? → ett lite test

SCUFF

rån

p

atie

nt

Till

p

atie

nt

Slow Continuous Ultrafiltration

K (SCUF) = Ultrafiltratflödet

• Enklaste form av CRRT• Nästan bara vätskeborttaget

via KONVEKTION

CVVH eller CVVHD eller CVVHDF ???

• Ingen överlevnadsfördel på en av de modaliteter.

• Ses som likvärdiga

• Val enligt användarens erfarenhet och preferenser (vissa CRRT-enheter är optimerade för en

viss teknik)

Renal Replacement Techniques

Hybrid

SLEDDSustained (or slow) low efficiency daily

dialysis

SLEDD-FSustained (or slow) low efficiency daily

dialysis with filtration

Intermittent

IHDIntermittent

haemodialysis

IUFIsolated

Ultrafiltration

Continuous

CVVHContinuous veno-venous

haemofiltration

CVVHDContinuous veno-venous

haemodialysis

CVVHDFContinuous veno-venous

haemodiafiltration

SCUFSlow continuous

ultrafiltration

SLEDD och SLEDD-F

Sustained low efficience (daily) dialysis

▪ Hemodialys under längre perioder (8-12timmar)

▪ Lägre dialyseffekt, men längre tid

▪ Hittills ej hittad ngn evidens till lägre mortalitet eller bättre njur-outcome

▪ Vissa fördelar, men ….

▪ Logistikt och kostnadsfördelar (eller inte)

Intermittent vs kontinuerligt

• IDH standardmodaliteten hos patienter med njursjukdom i slutstadiet.

• Diffusion (+ lite hemofiltration), 3-4t dagligen (eller varannan dag)

Intermittent Hemodialys

• hög clearence och snabb blodrenöring• optimal venaccess krävs (högt BF 200-400 ml/min, DF 500-800 ml/ min)

• snabba skift i urea (BUN), syra-basstatus och kalium → rebound-skift mellan behandlingar.

• Snabbt osmolalitet ↓ i plasma → vätskeskift mot intracellulär”disequilibrium syndrom”• illamående, kräkningar, anfall och koma.

• Kritiskt hos patienter med eller risk för hjärnödem (TBI)• Oftare blodtrycksfall och hypotoni

Tonelli, M et al. Am J Kidney Dis 2002; 40: 875-885

Outcome IHD och CRRT

Rabindranath et al. Cochrane Database of SystematicReviews 2007

• Ingen mortalitetsskillnad mellan terapier

• Ingen skillnad i njurens återhämtning mellan terapier

• Olika patientpopulationer

• Majoriteten av studierna är opublicerade

IHD in patients with shock?

Ja, är möjligt

Risk of persistent renal failure

p = 0.0327

Men: retrospective cohort study, 25,750 included in the main analysisRenal recovery if > 3 days without RRT before hospital discharge

291 ICUs in France,58,635 with RRT for AKI

Aktuella data från observations-och randomiserade studier inte visar signifikanta fördelar

Liao, Z et al. Artificial Organs 2003; 27: 802-807

Uraemia Control

Liao, Z et al. Artificial Organs 2003; 27: 802-807

Large molecule clearance

Intermittent vs kontinuerligt

▪ Outcome nästan lika för de allra flesta patienter

▪ Erfarenhet av teamet och förtroende med tekniken borde vara avgörande i valet av modalitet

▪ CRRT prioriteras vid övervätskning och skallskada

▪ IHD föredras vid svår metaboliskt störningar

When to start? - indications

KDIGO skiljer mellan:

▪ Life-threatening indications– Terapiresistent hyperkalemi

– Terapiresistent lungödem (FiO2 > 0.8, diuretikaresistent)

– Acidos (terapiresistent med pH < 7.15)

– uremi med komplikationer (perikarditis, pleuravätska, encefalopati, blödningsrubbningar mm) Urea > 40 mmol/l utan kvarstående njurfunktion (relativ indikation vid Urea 30-40 mmol/l)

– Förgiftning med dialyserbar agens (metanol, etylenglykol, litium, teofyllamin, acetylsalicylsyra, vissa svamper)

▪ Nonemergent indications– Ersätta / stödja njurens funktion i elektrolyt- och uremikontroll,

vätskeborttagning och syre-bas-abnormiteter

KDIGO, Section 5: Dialysis Interventions for Treatment of AKI., 2012, PMID:25018921

Längden och mängden av minskad urinproduktion är inte indikation på att initiera RRT inom de första 48t efter AKI. Följderna som nämndes är mycket viktigare för beslutet.

When to start? - timing

• RRT: invasiv med risker− kateterrelaterad infektion− hemodynamisk instabilitet (svår och upprepad hypotoni under RRT)

− Hypofosfatemi och andra komplikationer

• ökad arbetsbelastning och kostnader

When to start? - timing

Felaktiga observationsstudier och små singelcentre RCT visade motsägande resultat.

• ELAIN-study (2016): överlevnadsfördel med tidigt start(JAMA. 2016. Effect of Early vs Delayed Initiation of RRT on Mortality in Critically Ill Patients With AKI: The ELAIN Randomized Clinical Trial)

• AKIKI-study (2016): mortaliteten skilde sig inte(N Engl J Med. 2016. Initiation Strategies for Renal-Replacement Therapy in the Intensive Care Unit.)

• IDEAL-ICU, STARRT-AKI

Ca. 50% av patienterna i sent gruppen fick ingen RRT + tidigare återhämtning av njurfunktionen

begränsningar: liten, single centre trail, very low fragility index

Vascular access

Vascular access

▪ Viktig för stabilitet av CRRT → administrerad dos närma sig ordinerad dos

▪ laminärt flöde viktig mot kateterrelaterad problem(trombosering).

▪ flöde påverkas av radius i fjärde potensoch är omvänt proportionellt till längden av röret

CDK diameter beroende på RRT-mode

CVVHD: låg blodflöde (100-150ml/min) → 11-12Fr

CVVH: blodflöde beror på UF

IHD: hög blodflöde (>200-350ml/min) → 13,5-14Fr

CRRT+ECCO2R: mycket hög blodflöde (400-450ml/min) → 14-16Fr

Vascular access -punktionsställe

1. Första val V.jug.int.dextra 15 cm

2. Andra val V.femoralis dex./sin. 25cm

3. Tredje val V.jug.int.sinistra 20cm

4. Senast val V.subl. (Pat. dominant sida)Hö: 15-20 cmVä: 20 cm

Enligt KDIGO-guidelines

Recirculation

(a) Normal circulation in dialysis catheter (b) recirculation because of small distance between inflow and outflow tip, (c) reversal of inflow and outflow lumen

Om recirkulationen förekommer eller ökar, försämras RRT-effekten

• 2-3 cm avstånd mellan in-och utflödeshål

• kateterspetsen börplaceras i ett kärl medtillräckligt hög flöde,

• lumen/skänkel ska ejbytas/växlas om

Wich design for the internallumen

Kateter-Design

Wich design for the tip?

Kateterbyte

Heparin- or Citratlock?

Heparin- or Citratlock?

Heparin- or Citratlock?

The “ten commandments” of the ideal RRT catheter

1. Optimal external diameter according to modality is from 12 to 16 Fr

2.Optimal shape is a cycle-C catheter

3.Optimal distal tip is shotgun tip catheter

4.Preferred insertion site is right internal jugular or any femoral vein

5.Avoid left internal jugular and subclavian insertion sites

6.Do not use line reversal

7.Use ultrasound guidance

8.Use lines made from biocompatible material

9.Check correct position with chest radiography (superior vena cava territory)

10.Remove catheter as soon as possible!

Settings - dose

▪ Levererade dialysdosen – outcome-relevant!

▪ Kroniskt dialyspatienter: urea-reduktion samt Kt/V

▪ CRRT: mängden av avloppsflödet per pat.vikt och tid = ml/kg/t

▪ Guidelines (inkl KDIGO 2012): förskrivningsdoser på

25-30ml/kg/t för att uppnå 20-25ml/kg/t

▪ Ej fördelar med högre doserThe two largest multi-centre RCTs, the ATN study (n=1124) and the RENAL study (n=1464), demonstrated that there is no benefit in sur-vival or recovery of renal function with higher doses of RRT (VA/NIH et al. 2008; Bellomo et al. 2009) .

HVHF – adverse effects

Antikoagulation

▪ Systemiskt (Heparin

▪ Regional (Citrat)

▪ Sverige (2013-2014): 53% Citrat, nästan 25% ingen antikoagulation

Antikoagulation - systemisk

▪ Heparin (LMWH är möjligt, men kinetik oförutsägbar)

▪ Risk: systemisk blödning → övervakning behövs

▪ aPTT till 1,5-2 gånger högre baslinjen (kring 60)

▪ Kontinuerlig infusion (400-800UI/t), direkt i kretsen eller systemiskuppladdningsdos: 10-30E/kg och underhållsdos 5-30E/kg/timäven filter primas med heparin (10.000E/2L NaCl)

▪ Komplikationer:

▪ Syst. Blödning: ICB, hematom, kirurgiska sår

▪ Heparininducerad trombocytopeni (HIT)

▪ Oftast subterapeutisk AK pga risker, frekventa avbrott, relativ kort filterlivslängd (20-30timmar)

▪ Alternativ: argatroban, danaparoider

Antikoagulation - regional

Circuit in CVVHD mode with regional citrateanticoagulation. Renal Replacement Therapy module, ESICM Academy, 2018

RCA (regional citrat antikoagulation),

filterlivslängd , transfusionsbehov ↓▪ Citrats binder joniserat (fria) kalcium

→ citrat-kalciumkomplex (CCC).

Kalcium obligatorisk cofaktor i

koaguleringskaskaden →

plasmakalcium under 0,35 mmol / l

gör effektiv antikoagulering.

▪ Kalciumkloridlösning administreras

för att kompensera förlusterna.

▪ Återstående CCC återvänder till

kroppen och metaboliseras på cellulär

nivå (Krebs-cykeln).

Citrat - Antikoagulation

▪ Säkert och färre komplikationer än syst. Heparin

▪ Elektrolyt- och syrabaskomplikationer möjligt vid hanteringsproblem → strikt protokoll krävs– Citratöverbelastning: tillförsel > alkalisk behov→metabolisk alkalos (kan lätt hanteras)

– Citratackumulering: metaboliseringsbrist av alla CCC-komplex → ökad kalciumutbytesbehov, hypokalcemi och svår metabolisk acidos.(förhöjt total / joniserat kalciumförhållande (> 2,5)). kräver oftast avbrott i behandlingen.

– Hypomagnesemi

Citrat - Antikoagulation

Oblikatorisk övervakning:

- postfilterkalcium: joniserad kalcium (antikoagulationseffektivitet): mellan 0,2 och 0,35 mmol / l uppnås via Citrat till blodflöde.

- Systemiskt joniserat kalcium: kalciumåterplacering tillräcklig?normala (1,1 till 1,2 mmol / l)

- Total / joniserad kalcium: citratackumulering? > 2,5 är mycket indikativt för kalciumackumulering

- Magnesiumnivå: dagligen pga medförluster

Många RCA-protokollen är tillgänglig och styras av föredragna CRRT-modaliteter, tillgängliga lösningar och enheter.

Other regional anticoagulation methods

▪ Heparin / protamine

▪ Prostacyclin

CVVHD

• Mid/high flux membranes• Extended period up to weeks• Diffusive solute clearance• Countercurrent dialysate• UF for volume control

• Blood flow 50-200 ml/min• UF rate 1-8 ml/min• Dialysate flow 15-60 ml/min

CVVH

• Extended duration up to weeks• High flux membranes• Mainly convective clearance• UF > volume control amount• Excess UF replaced• Replacement pre- or post-filter

• Blood flow 50-200 ml/min• UF rate 10-60 ml/min

CVHDF

• High flux membranes• Extended period up to weeks• Diffusive & convective solute

clearance• Countercurrent dialysate• UF exceeds volume control• Replacement fluid as required

• Blood flow 50-200 ml/min• UF rate 10-60 ml/min• Dialysate flow 15-30 ml/min• Replacement 10-30 ml/min

Complications

CDK: →mechanisk problem, koagulation, blödningar, catheter-related bloodstream infections.

Antikoagulation: → blödningar

Membrane bioincompatibility

Hemodynamik

Disequilibrium

Elektrolyt- och syra-bas-fel

Complications

When to stop RRT?

Finns bara retrospektiva, små studier, använder olika RRT-modaliteter och olika definitioner av framgångsrik weaning.

- en ökande eller högre urinproduktion eller en specifik urinutgångströskel (300-400 ml / d) som prediktor för framgångsrik avvänjning

- Diuretika inte påverka weaning på negativ sätt men ökar urinproduktionen i samband med framgångsrik weaning (från 400 ml till 2300 ml / d) (Uchino et al., 2009).

- 2 h-kreatininclearance över 23 ml / min inom 12 h efter CRRT-stop (Fröhlich et al. 2012) eller en 24 h kreatininminskning ≥ 5,2 mmol / l (Viallet et al. 2016) är prediktiv för framgångsrik weaning

- daglig kreatininförlust i urin på mer än 1,35 mmol / kg / 24h vara den bästa indikatorn för avvänjning i en annan studie (Aniort et al., 2016).

- lägre nivåer av biomarkörer som prognosfaktor, hittills undersökt sin prediktiva noggrannhet för RRT-stopp.

”The case”