CRRT Protocol Continuous Renal Replacement Therapy

1. CRRT ProtocolContinuous Renal Replacement Therapy ????? ??? ???

2. Outline History Indication CRRT Method Ultrafiltration rates Choice of replacement fluid Set-up protocol

3. 1861 Thomas Graham, etc. use a semi-permeable membrane to diffuse urea 1924 George Haas dialyse a patient during 15 minutes 1927 Heparin,an anticoagulant, is available 1937 Production of cellophane for filters 1943 Willem Kolff makes a rotating drum dialyser 1970 First artificial membrane 1975-1985 Development of new techniques, i.e. adsorption, plasma exchange, filtration � History L��Histoire de l��h�modialyse commence avec la d�couverte par Thomas Graham (1805-1869), professeur de chimie �cossais, qui utilisa en 1861 une membrane v�g�tale semi-imperm�able pour s�parer l��ur�e de l��urine par diffusion. En 1913 John Abel (1857-1938) et ses coll�gues testent le premier rein artificiel sur des chiens. L��hirudine (anticoagulant extrait de glandes salivaires de la sangsue) est encore trop toxique pour une utilisation sur les humains. C��est en 1924 que Georg Haas (1886-1971) utilise sa version de l��appareil d��Abel pour dialyser un patient en Allemagne pendant 15 minutes. L��h�parine, anticoagulant physiologique, disponible d�s 1927 et la cellophane d�s 1937 pour la r�alisation de membrane semi-perm�able sont des perc�es technologiques permettant de r�aliser des dialyses efficaces c�est � dire avec une bonne �puration et sans risque de coagulation. En 1943 le hollandais Willem Kolff exp�rimente son tambour � dialyse �quip� d��une membrane cellophane constitu�e par du tube, utilis� comme peau � saucisses, immerg� dans une solution de 100 litres de dialysat. Kolff traita 15 patients de 1943 � 1944 dont un seul survivra par d�blocage de l�ur�tre et non par le traitement. Le traitement par h�mofiltration continue art�rioveineuse CAVH est d�velopp�e par le Dr.Peter Kramer en 1977, technique reconnue et approuv�e aux USA par la FDA Food and Drug Administration en 1982 ouvrant la porte aux techniques actuelles de l��an 2000. 1975-1985 L�h�mofiltration est appliqu�e aux patients h�modynamiquement instables. M�thode abandonn�e � cause de sa dur�e et des difficult�s pratiques d�utilisation. 1994 Les machines disponibles � Gen�ve permettent d��purer des patients qui ne supportent plus l�h�modialyse. 1998 L�h�mofiltration est comp�titive. La dur�e de traitement est �quivalente � l�h�modialyse, l��quipement facilite son utilisation. L��Histoire de l��h�modialyse commence avec la d�couverte par Thomas Graham (1805-1869), professeur de chimie �cossais, qui utilisa en 1861 une membrane v�g�tale semi-imperm�able pour s�parer l��ur�e de l��urine par diffusion. En 1913 John Abel (1857-1938) et ses coll�gues testent le premier rein artificiel sur des chiens. L��hirudine (anticoagulant extrait de glandes salivaires de la sangsue) est encore trop toxique pour une utilisation sur les humains. C��est en 1924 que Georg Haas (1886-1971) utilise sa version de l��appareil d��Abel pour dialyser un patient en Allemagne pendant 15 minutes. L��h�parine, anticoagulant physiologique, disponible d�s 1927 et la cellophane d�s 1937 pour la r�alisation de membrane semi-perm�able sont des perc�es technologiques permettant de r�aliser des dialyses efficaces c�est � dire avec une bonne �puration et sans risque de coagulation. En 1943 le hollandais Willem Kolff exp�rimente son tambour � dialyse �quip� d��une membrane cellophane constitu�e par du tube, utilis� comme peau � saucisses, immerg� dans une solution de 100 litres de dialysat. Kolff traita 15 patients de 1943 � 1944 dont un seul survivra par d�blocage de l�ur�tre et non par le traitement. Le traitement par h�mofiltration continue art�rioveineuse CAVH est d�velopp�e par le Dr.Peter Kramer en 1977, technique reconnue et approuv�e aux USA par la FDA Food and Drug Administration en 1982 ouvrant la porte aux techniques actuelles de l��an 2000. 1975-1985 L�h�mofiltration est appliqu�e aux patients h�modynamiquement instables. M�thode abandonn�e � cause de sa dur�e et des difficult�s pratiques d�utilisation. 1994 Les machines disponibles � Gen�ve permettent d��purer des patients qui ne supportent plus l�h�modialyse. 1998 L�h�mofiltration est comp�titive. La dur�e de traitement est �quivalente � l�h�modialyse, l��quipement facilite son utilisation.

4. Extracorporeal depuration in ICU 1977 : Peter Kramer performs first arterio-venous hemofiltration (CAVH) 1982 : FDA approves the CAVH 1984 : Blood pump circulated remove fluid 1994 : Clinical importance to control fluid balance 1994 The first ��automatic�� machine is available 2000 : higher flows machines becomes available

6. Extracorporeal depuration in ICU 1977 : Peter Kramer performs first arterio-venous hemofiltration (CAVH) 1982 : FDA approves the CAVH 1984 : Blood pump circulated remove fluid 1994 : Clinical importance to control fluid balance 1994 The first ��automatic�� machine is available 2000 : higher flows machines becomes available

8. Extracorporeal depuration in ICU 1977 : Peter Kramer performs first arterio-venous hemofiltration (CAVH) 1982 : FDA approves the CAVH 1984 : Blood pump circulated remove fluid 1994 : Clinical importance to control fluid balance 1994 The first ��automatic�� machine is available 2000 : higher flows machines becomes available

10. Extracorporeal depuration in ICU 1977 : Peter Kramer performs first arterio-venous hemofiltration (CAVH) 1982 : FDA approves the CAVH 1984 : Blood pump circulated remove fluid 1994 : Clinical importance to control fluid balance 1994 The first ��automatic�� machine is available 2000 : higher flows machines becomes available

13. extracorporeal depuration in NTUH SICU

14. C.R.R.T. ??? 1.� ????? 2.� ????? 3.� ?????????,???????? (??????????) 4.� ??????;???? (Congestive cardiac failure ), ????? ( Nephrotic syndrome ) 5.� ??????? ( ARDS ) 6.� ???? 7.� ??????? 8.� ????? ( Septic shock ) : ??Cytokines? Endotoxin 9.� ????/?? (Hyperthermia ) 10.????? ( Rhabdomyolisis ) 11.�????

15. ???????????? ???????? ????????? ????????????,??????? ??????,?????????,???????????? ??????

16. Hemodialysis

17. Hemofiltration HEMOFILTRATION Proc�d� d���puration extrar�nale fond� sur l��ultrafiltration du sang, sous pression hydrostatique �lev�e, � travers une membrane semi-imperm�able, la perte d��eau et d���lectrolytes ainsi entra�n�e �tant compens�e par la r� injection de solut� physiologique en amont (pr�dilution) ou en aval (postdilution) de l��h�mofiltre. {1} Dans l��h�mofiltration le transfert est du type convectif, la membrane filtrante est contenue dans un dispositif st�rile appel� h�mofiltre, il n��y a pas de dialysat. La r�gulation du bilan hydrique est obtenue en prescrivant un volume de r�injection correspondant au volume ultrafiltr� diminu� de la perte de poids souhait�e. La n�cessit� d��obtenir une ultrafiltration de l��ordre de 10 lt/h au travers de la membrane supportant une pression transmembranaire acceptable tout en �vitant le colmatage de ses pores par les �l�ments figur�s et prot�ines n�cessite une membrane � forte perm�abilit� hydraulique (UFR ultra filtrate rate) appel�e �galement pente de la membrane. Ainsi un h�mofiltre se distingue par une pente de membrane plus forte que pour celle d��un h�modialiseur ou dialyseur � haute perm�abilit�.HEMOFILTRATION Proc�d� d���puration extrar�nale fond� sur l��ultrafiltration du sang, sous pression hydrostatique �lev�e, � travers une membrane semi-imperm�able, la perte d��eau et d���lectrolytes ainsi entra�n�e �tant compens�e par la r� injection de solut� physiologique en amont (pr�dilution) ou en aval (postdilution) de l��h�mofiltre. {1} Dans l��h�mofiltration le transfert est du type convectif, la membrane filtrante est contenue dans un dispositif st�rile appel� h�mofiltre, il n��y a pas de dialysat. La r�gulation du bilan hydrique est obtenue en prescrivant un volume de r�injection correspondant au volume ultrafiltr� diminu� de la perte de poids souhait�e. La n�cessit� d��obtenir une ultrafiltration de l��ordre de 10 lt/h au travers de la membrane supportant une pression transmembranaire acceptable tout en �vitant le colmatage de ses pores par les �l�ments figur�s et prot�ines n�cessite une membrane � forte perm�abilit� hydraulique (UFR ultra filtrate rate) appel�e �galement pente de la membrane. Ainsi un h�mofiltre se distingue par une pente de membrane plus forte que pour celle d��un h�modialiseur ou dialyseur � haute perm�abilit�.

18. What is renal replacement method of first choice for intensive care patients? IHD ( Intermittent hemodialysis ) CRRT ( Continuous renal replacement therapy ) SLEDD ( Slow Low-efficient Daily Dialysis ) Journal of the American Society of Nephrology, 2001

20. IHD compared with CRRT

21. Theoretical Advantage of CRRT Hemodynamic Stability Recovery of renal function Correction of metabolic acidosis Biocompatibility Correction of malnutrition Better removal of cytokines Solute removal Overall outcomes

22. Disadvantage of CRRT Continuous anticoagulation Patient immobility Intensive nursing requirements Increased expense

23. SLEDD ( Slow Low-efficient Daily Dialysis ) Fresenius 2008H delivery system Toray model 2.0 dialyzer Double lumen Duration : 6 ~ 8 hrs Blood flow : 200 ml/min Dialysate flow rate : 300 ml/min Dialysate bicarbonate concentration : 30 ~ 35meq/L

24. SLEDD as an Alternative Low blood flow Low dialysate flow rates Prolong period of time ( 6 ~ 12hrs) Compared with IHD Hemodynamic stability Better correction of hypervolemia Adequate solute removal Cost lower than CRRT

25. Advantage of SLEDD Less cumbersome technique Patient mobility Decreased requirements for anticoagulation Providing similar hemodynamic stability and volume control

26. CVVHD P/D Solution : Dialysate solution 35 ~ 45% infused dextrose absorbed through the hemodiafilter Glucose delivery 5.8 g/hr (P/D 1.5%, rate 1L/hr) Impact nitrogen and carbohydrate balance

27. CVVHDContinuous Veno-Venous hemodiafiltration EXEMPLE DE DIALYSE A HAUTE PERMEABILITE Dans cet exemple d��un patient souffrant d��une amylose li�e � la dialyse d��o� le choix d��un dialyseur � haute perm�abilit�, un d�bit sanguin de 300ml/min est pr�conis� en fonction de l��abord vasculaire du patient. Le d�bit du dialysat est conserv�, 500ml/min �tant une valeur commun�ment utilis�e. Le volume d��ultrafiltrat est fix� en fonction de la perte de poids d�sir�e. La dur�e du traitement reste normalement inchang�e soit ici 4 heures. La machine de dialyse s�assure que le d�bit d�ultrafiltrat net correspond bien � la valeur d�termin�e. Si c��est par exemple 10ml/min, soit 2,4l pour 4h, le d�bit du sang � la sortie est de 510ml/min. Cependant, les conditions dans le dialyseur varient avec un d�bit de filtration plus �lev� du c�t� art�riel et une r�trofiltration du c�t� v�neux. Si la qualit� micro biologique du liquide de dialyse est bonne, le ph�nom�ne de r�trofiltration n�entra�ne pas de r�els probl�mes. R�f. [7]EXEMPLE DE DIALYSE A HAUTE PERMEABILITE Dans cet exemple d��un patient souffrant d��une amylose li�e � la dialyse d��o� le choix d��un dialyseur � haute perm�abilit�, un d�bit sanguin de 300ml/min est pr�conis� en fonction de l��abord vasculaire du patient. Le d�bit du dialysat est conserv�, 500ml/min �tant une valeur commun�ment utilis�e. Le volume d��ultrafiltrat est fix� en fonction de la perte de poids d�sir�e. La dur�e du traitement reste normalement inchang�e soit ici 4 heures. La machine de dialyse s�assure que le d�bit d�ultrafiltrat net correspond bien � la valeur d�termin�e. Si c��est par exemple 10ml/min, soit 2,4l pour 4h, le d�bit du sang � la sortie est de 510ml/min. Cependant, les conditions dans le dialyseur varient avec un d�bit de filtration plus �lev� du c�t� art�riel et une r�trofiltration du c�t� v�neux. Si la qualit� micro biologique du liquide de dialyse est bonne, le ph�nom�ne de r�trofiltration n�entra�ne pas de r�els probl�mes. R�f. [7]

28. CVVHD Glucose dynamics during continuous hemodiafiltration Lipogenesis in the liver Excessive carbon dioxide production ? MV (minute ventilation) Hyperglycemia Preventing glucose overload Dextrose free dialysate Glucose load from dialysate Conclusion Dextrose free : loss is small and predictable

29. Ultrafiltration rates ? Recommend 2L per hour or more 20 ml/hr/kg : 41% (survival rate) 35ml/hr/kg : 57% 45ml/hr/kg : 58% High treatment doses might be difficult Early start of treatment : improved outcome

30. Early and Intensive Continuous Hemofiltration for severe renal failure after cardiac surgery Early : 2.8 days post-op Too late in the post-op Leading prolonged and poorly controlled uremia Restricted nutrition Volume overload Intensive : 2 L/hr urtrafiltration rate Limited intensity leading to inferior uremic control with its attendant sequel Actual mortality : 40% vs 66%

31. Hemofiltration withpredilution or postdilution La pr�dilution et la postdilution La pr�dilution permet de remplacer le liquide �limin� par le filtre avant que le sang ne soit �pur�. L��avantage de la pr�dilution est une diminution de l��utilisation d��un anticoagulant, la diminution du risque de boucher le filtre d��o� une plus grande dur�e d��utilisation de celui-ci. L��inconv�nient est une dilution du sang avant le filtre et que pour un d�bit identique, la clairance (�puration) du sang est diminu�e. La postdilution permet de remplacer le liquide �limin� par le filtre apr�s que le sang ne soit �pur�. L��avantage est une clairance maximum mais une d�shydratation maximum du sang. ��Une �tude (Abstract of the 1997 CHT par P.M. HonorE, X.Wittebole et M.Lemaire de Intensive Care Dept.-St Pierre Hospital B.1340 Ottignies) montre les b�n�fices de la pr�dilution, dans des cas de patients en �tat critique, en ce qui concerne la r�duction de l�h�parine 451U/H contre 742U/H pour la postdilution et un nombre moindre de cas de saignement 1 contre 4 en postdilution pour une dur�e d��efficacit� de filtre �quivalente soit 32.3H contre 33.9H pour la postdilution. Le m�canisme impliqu� para�t �tre la r�duction de la pression oncotique plut�t que quelque autre syst�me impliquant le calcium.�� La pr�dilution et la postdilution La pr�dilution permet de remplacer le liquide �limin� par le filtre avant que le sang ne soit �pur�. L��avantage de la pr�dilution est une diminution de l��utilisation d��un anticoagulant, la diminution du risque de boucher le filtre d��o� une plus grande dur�e d��utilisation de celui-ci. L��inconv�nient est une dilution du sang avant le filtre et que pour un d�bit identique, la clairance (�puration) du sang est diminu�e. La postdilution permet de remplacer le liquide �limin� par le filtre apr�s que le sang ne soit �pur�. L��avantage est une clairance maximum mais une d�shydratation maximum du sang. ��Une �tude (Abstract of the 1997 CHT par P.M. HonorE, X.Wittebole et M.Lemaire de Intensive Care Dept.-St Pierre Hospital B.1340 Ottignies) montre les b�n�fices de la pr�dilution, dans des cas de patients en �tat critique, en ce qui concerne la r�duction de l�h�parine 451U/H contre 742U/H pour la postdilution et un nombre moindre de cas de saignement 1 contre 4 en postdilution pour une dur�e d��efficacit� de filtre �quivalente soit 32.3H contre 33.9H pour la postdilution. Le m�canisme impliqu� para�t �tre la r�duction de la pression oncotique plut�t que quelque autre syst�me impliquant le calcium.��

32. Double lumen : Re-circulation rate 250cc/min blood flow Subclavian , internal jugular vein < 3% Catheter length Femoral vein 24cm : 10% 15cm : 18% 400 c.c/min blood flow 38% in the femoral vein

33. Double lumen : Re-circulation rate 298 c.c/min blood flow Femoral vs Subclavian : 16.1% vs 4.1% Femoral cath 13.5 cm vs 19.5 cm : 22.8 �3.0% vs12.6 �1.7%

34. Choice of replacement fluid Acetate-Based fluids Hyperacetatemia?peripheral vasodilator, myocardial depressant effect Acetate metabolism ? ?oxygen consumption Bicarbonate-Based fluid ?SVR, ?CI Lactate-Based fluid ? lactate : ? protein catabolism ?ADP level and impair oxygen delivery and ventricular function (myocardial depression) Excessive accumulation of D-lactate ? ?IICP

35. Effects of bicarbonate and lactate-buffered replacement fluids on cardiovascular outcome in CRRT patients Bicarbonate Replacement Fluid : recommended in patients with lactic acidemia and severe liver failure Improve cardiovascular outcome in critically ill patients with acute renal failure International Society of Nephrology 2000

36. CVVH Solution Formula

38. Anticoagulation Heparin free : flush 50 ~ 100 cc N/S Q1h Citrate Heparin : PTT 45 ~ 65 sec

39. SICU CVVH Protocol Double : R�t Jugular > Femoral Blood Flow : 150 ~ 200 c.c/min UF rate : 1L/hr ~ 2L/hr ????? Blood Flow : 150 c.c /min 1L/hr Blood Flow : 200 c.c /min 2L/hr Replacement Fluid : ???????