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Saturazione dell’Ossigeno:
monitoraggio intradialitico
Elena Mancini
U.O.C. di Nefrologia, Dialisi ed Ipertensione
Policlinico S.Orsola-Malpighi
Bologna - ITALY
Azienda Ospedaliero-Universitaria
Seminario ANTE 2012, Riccione 16-18 aprile 2012
LE PRINCIPALI COMPLICANZE ASSOCIATE
ALLA TERAPIA EMODIALITICA
0 20 40 60 80
Ipertensione
Ipotensione
Aritmie mortali
Chiusura
accesso
Sanguinamento
Squilibri
elettrolitici
Amiloidosi
Malnutrizione
Macro
Infiammazione
Ospedalizzazione
Percentuale di pazientei affetti
Min
Max
IPOTENSIONE INTRADIALITICA (FREQUENTE
O OCCASIONALE) E SOPRAVVIVENZA
Tiesler et al , ND&T, 2003, 18, 2601-05
No ipotensione
Ipotensione frequente
-0.05
0.05
0.15
0.25
0.35
cTn
I (n
g/m
L)
Pre-HD Fine HD 44 h dopo
HD
No ipot
Ipot no sintomi
Ipot sintomatica
Shih YH et al., Blood Purif 2004
IPOTENSIONE INTRADIALITICA E
DANNO MIOCARDICO
EFFETTI DELLA EMODIALISI SULL’APPARATO
CARDIOCIRCOLATORIO
EMODIALISI
Stress ossidativo
Gradienti elettrolitici
Flusso miocardico
Stunning miocardico Danno endoteliale
Aritmie
Infarto miocardico Morte improvvisa Aterosclerosi
INNOVAZIONI IN DIALISI
1990-2010
Membrane
Nanotecnologia:
Dimensione pori,
materiali,
caratteristiche
specifiche…
SISTEMI DI MONITORAGGIO E
CONTROLLO
Vol ematico, temperatura,
elettroliti, efficienza, Sat O2
…
Schemi alternativi
Dialisi brevi, dialisi
notturne, …
Liquidi per dialisi
preparazione on-line
Controllo microbiologico
Modalità alternative
HDF/HF/AFB/PHF/HFR
SENSORI IN DIALISI
Sensori per
monitoraggio
volume ematico
Sensori per
monitoraggio
temperatura
Intelligenza artificiale
Paziente Maccina dialisi
Intelligenza artificiale
Paziente Maccina dialisi
Quali segnali possono aiutare nella
predizione della ipotensione
La Pressione Arteriosa stessa
La frequenza cardiaca
La Pressione Venosa Centrale (non possibile)
La Portata Cardiaca (con sistemi non invasivi)
Le Resistenze Periferiche Vascolari (con sistemi non
invasivi)
La Saturazione arteriosa in ossigeno (Saturazione venosa
mista in Terapia Intensiva)
Ossimetria transcutanea
Ossimetria pulsatile
Misurando con la pulsiossimetria la saturazione in
ossigeno dell'emoglobina è possibile stimare
indirettamente la quantità di ossigeno presente nel
sangue. Questo è riportato nello schema seguente:
97% saturazione = 97 PaO2 (normale)
90% saturazione = 60 PaO2 (pericolo)
80% saturazione = 45 PaO2 (grave ipossiemia)
SO2 pO2
bio-IN-compatibilità aggregazione di leucociti nel polmone ostacolo agli scambi gassosi desaturazione
SO2 - Biocompatibilità
SO2
LivelloHb
Hb – O2 affinità
Funzione cardiaca
Diffusione O2
sangue-alveolo
STABILITA’ EMODINAMICA
IN DIALISI
UF Ritorno venoso
Portata
cardiaca
Ipotensione = Ipoperfusione
= variazione di SO2
Zucchelli P, Santoro A, 1993
SO2 : DEFINIZIONE
Hb legata all’ O2
Hb libera
SO2
SENSORI PER SO2: APPLICAZIONI GIA’ IN
USO
• Cardiochirurugia: per il monitoraggio di SO2 nella macchina cuore polmone
• Assistenza respiratoria con ECMO (Extra Corporeal Membrane Oxygenation)
• Conservazione degli organi
• Plasma-aferesi e processi di donazione e conservazione sangue
Monitoraggio continuo della saturazione in
ossigeno del sangue nel circuito extra-corporeo
per emodialisi
Possiamo misurare la SO2 in corso di dialisi
in continuo e senza eseguire prelievi ?
MISURAZIONE DI SO2 IN DIALISI CON
METODO OTTICO
SO2
On line In continuo Senza prelievi
IL SENSORE HEMOX SO2
Hemox usa due leds a diversa lunghezza
d’onda per calcolare Hmt e SO2
Range di Hmt: 15 - 50%
risoluzione sull’Hmt: 1 %
Accuratezza: +/- 5%
Range di saturazione: 40-100 %
Risoluzione sulla saturazione: 0.1 %
Accuratezza sulla saturazione: +/- 5%
Flusso ematico: 200-800 ml/min
Frequenza di campionamento: 5 sec.
Temperatura del sangue: 32 - 37 °C
Temperatura ambientale: 5 - 45 °C
DATI DI MONITORAGGIO ON LINE
TRAMITE SENSORE HEMOX
•Visualizzazione numerica e grafica
•Soglie di allarme settabili per Hct, SO2 e
VE%
MISURAZIONE INTRADIALITICA DELLA SO2 :
quali informazioni
Come si comporta SO2 durante HD?
C’è correlazione fra comportamento di SO2 e
stabilità emodinamica in corso di HD?
Si possono avere da SO2 informazioni precoci
circa il rischio di una ipotensione acuta?
Studio preliminare, Nefrologia Malpighi 2008
SESSIONE DIALITICA CON PRESSIONE ARTERIOSA STABILE
Soglia critica
SEDUTA DIALITICA CON IPOTENSIONE ACUTA
Soglia critica
LO STUDIO SOGLIA
(Saturation Oxygen Italian Group)
Scopo: studiare la relazione fra andamento
della SO2 e stabilità emodinamica in dialisi
in un ampio numero di pazienti, in più
centri, in un elevato numero di sedute
dialitiche.
STUDIO SOGLIA : CRITERI DI INCLUSIONE
Pazienti “critici”: almeno un terzo di sedute dialitiche con ipotensione acuta nel mese precedente l’arruolamento
IPOTENSIONE
INTRADIALITICA ACUTA
•PAS < 90 mmHg
•riduzione PAS > 25 mmHg associata
a sintomi tipici
•Per i paz cone pre-HD PAS < 100
mmHg: riduzione SAP > 10% con
sintomi
Santoro A et al, Kidney Int 2002
•Antonio Santoro, Ospedale Universitario “S. Orsola-Malpighi”, Bologna
•Alessandro Zuccalà, Ospedale “S. Maria della Scaletta”, Imola
•Vincenzo Panichi, Ospedale Versilia, Lido di Camaiore
•Stefano Bianchi, Ospedale di Arezzo
•Marina de Luca, Ospedale “S. Salvatore”, Pesaro
•Walter de Simone, Ospedale di Avellino
•Loreto Gesualdo, Ospedali Riuniti, Foggia
•Filippo Aucella, Ospedale “Casa Sollievo della Sofferenza”, S. Giov.
Rotondo
•Giorgio Battaglia, Ospedale di Acireale
•Piergiorgio Messa, Ospedale “Maggiore”, Milano
•Antonello Pani e Giovanna Sau, Ospedale “Brotzu”, Cagliari
•Alfonso Pacitti, Ospedale Civile, Chivasso
•Marco Formica, Ospedale Civile, Ceva
•Martino Marangella, Ospedale “Mauriziano”, Torino
CENTRI DIALISI COINVOLTI
• Biagio Ricciardi, Ospedale di Milazzo
• Piergiorgio Bolasco, Ospedale Territoriale di Quartu S. Elena
• Silvana Savoldi, Ospedale Civile di Ciriè
• Aurelio Limido, Ospedale “Fatebenefratelli e Oftalmico” di Milano
• Francesco Scolari, Ospedale di Montichiari
• Giuliano Brunori, Ospedale di Trento
• Carmelo Cascone, Ospedale “S. Maria dei Battuti” di Treviso
• Giuliano Boscutti, Ospedale di Gorizia
• Patrizia Poiatti, Ospedale “Richiedei”, Gussago
• Giovanni Maria Frascà, Ospedale “Torrette”, Ancona
• Giuseppe Emiliani, Ospedale “S. Maria delle Croci”, Ravenna
• Roberto Bigazzi, Ospedali Riuniti, Livorno
• Giuseppe Remuzzi, Ospedali Riuniti, Bergamo
CENTRI DIALISI COINVOLTI
PROTOCOLLO DI STUDIO: MISURAZIONI
Press Arteriosa
Pre-HD e ogni 30 min
durante HD, automaticamente
(Sphygmo)
SO2
Misur continua (sensore
Hemox, 1 mis/5 sec – 0.2 Hz)
Registrazione di ogni sintomo, in caso di comparsa
I NUMERI DELLO STUDIO SOGLIA
Pazienti screenati : 90
Pazienti studiati: 51
Sessioni dialitiche registrate: : 2000
Sessioni dialitiche analizzate: 1514
COMORBIDITA’ DEI 51 PAZIENTI
Vasculopatia Pregresso ictus
Neoplasia Diabete
Coronaropatia Ipertensione
25%
23%
20%
4%
12%
16%
PREDIZIONE OFF-LINE DELL’IPOTENSIONE
•Numero di sessioni complicate da ipotensione: 339
•Numero di sessioni correttamente classificate tramite
analisi comportamento di SO2: 268 (79%)
•Numero di sessioni senza ipotensione: 1175
•Numero di sessioni correttamente classificate tramite
analisi comportamento SO2 : 771 (66%)
TEMPO DI ANTICIPO
•La differenza di tempo fra il momento effettivo della
ipotensione e il primo momento in cui SO2 diventa critica
TA = Minuto ipotensione – Minuto SO2 critica
TA = 98±58 min!
CALCOLO DEL TEMPO DI ANTICIPO
Tempo id anticipo
LE IPOTESI FUTURIBILI
E’ ipotizzabile un sistema di allarme precoce
di instabilità emodinamica basato su SO2 ?
E’ ipotizzabile unire le informazioni del
monitoraggio continuo di SO2 con quelle
derivanti da altri sensori (volume ematico,
temperatura…) per un sistema di allarme
multitasking?
Figura 1
Sulla sinistra è indicata la cascata dell'ossigeno con PO2 che scende dal livello presente nell'aria
ambiente fino al livello esistente nei mitocondri, sede di utilizzazione dell'ossigeno. Sulla destra
sono illustrati i fattori che influenzano l'ossigenazione a differenti livelli della cascata.