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.