Solutés de remplissage vasculaire-Priming - Département d'Anesthésie-Réanimation , Centre Médico-chirurgical Magellan, CHU Bordeaux Université de ...
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Solutés de remplissage vasculaire-
Priming
Prof. Alexandre OUATTARA MD PhD
Département d’Anesthésie-Réanimation , Centre Médico-chirurgical Magellan, CHU Bordeaux
Université de Bordeaux, INSERM, UMR 1034, Biologie des maladies cardiovasculairesPriming et bien d’autres…
20-2000 ml
Réservoir Cardioplégie
1000ml - ?
Perfusions
800-1200 ml
Pompe
Oxygenateur
CEC 225 ml /bol
Cell saverBilan entrées-sorties
• Entrées (+) • Sorties (-)
– Perfusions (dialaflow+++) – Diurèse
– Priming + remplissage perCEC – Perdu
– Transfusion PSL+MDS – Volume traité par auto-transfuseur
– Pertes insensibles (≈ 4-8 ml.kg-1)
– Réinjection auto-transfuseur
– Lavage chirurgical
BES ≈ 800 à 1200 ml
(idéalement poids du patient)Volume sanguin total (L) = [0,07 (F) ou 0,075 (H)] x Pds
Volume plasmatique (L) = [0,07 (F) ou 0,075 (H)] x Pds x (1-Hte)
Femme de 70 kg avec Hte = 44% VST ≈ ??? LVolume sanguin total (L) = [0,07 (F) ou 0,075 (H)] x Pds
Volume plasmatique (L) = [0,07 (F) ou 0,075 (H)] x Pds x (1-Hte)
Femme de 70 kg avec Hte = 44% VST≈ 4,9 L= 4900 mlJv (Equation de Starling) = Lp . A [(Pc – Pis) – σ (πc – πis)]
• Jv , le flux hydrique
• Lp, conductivité hydraulique de la
Jv
membrane (perméabilité)
• A, surface endothéliale d’échange
• Pc-Pi, gradient de pression
hydrostatique entre capillaire (Pc)
Pc Pis
et secteur interstitiel (Pis)
• πc -πis , gradient de pression
osmotique des protéines (pression
oncotique) entre le capillaire et le
secteur interstitiel
πc πis
Système
lymphatiqueThe Endothelial Glycocalyx: Double-
barrier concept of Vascular Permeability
Healthy vascular endothelium is coated by the endothelial glycolalyx, a layer of
membrane-bound proteoglycans and glycoproteins (only 10-20 nm)
• Binding plasma proteins and fluids with a functional
thickness of more than 1 µm.
• Second competent barrier in addition to endothelial
cell oppposing to unlimited extravasation
• The amount of plasma not participating to the
normal blood circulation is about 700-1000 mL in
humans
By exerting a vital role on the physiologic endothelial permeability barrier, and
preventing leucocyte and platelet adhesion, it mitigates inflammation and tissue
edema
From Chappell D et al. Anesthesiology 2008; 109:724-40Sepsis Normal
Cahier des charges… • Préservation pression colloïdo-osmotique +++ • Pouvoir d’expansion au moins isovolémique (100%) • Peu d’effets indésirables sur l’hémostase • Préservation de l’équilibre acido-basique • Pas ou peu allergisant • Coût minime
Solutés glucosé 5 ou 10%
Diffusion dans tous les comportements de l’organisme
(hyponatrémie et intoxication à l’eau)
Ne sont pas des solutés de remplissage et ne peuvent se substituer au plasmaCristalloïdes Colloïdes
• Naturel
- Ringer-lactate - Albumine 4%, 5%, 20% et 25%
- Sérum salé • Synthèse
- Isofundine
- Gélatines
- Hydroxy-éthyl-amidons (HEA)
- Plasmalyte (148 ou A)Cristalloïdes
Vasculaire Inters el Intracellulaire
Cr ist alloïdes
75%
1H
25%700
600
Expansion volémique / 500 mL perfusé
500 Secteur interstitiel : surcharge hydro-sodée!!
400
300
200
NaCl 9‰
100
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Durée expansion volémiqueStein A et al. Crit Care 2012, 16:R99 • Etude observationnelle (n=502) • BES quotidien exprimé en fonction du poids corporel (%)
Pouvoir d’expansion volumique des cristalloïdes
dépend de l’état volémique du patientCristalloïdes
Balancés
Ringer Plasma-
Plasma Isofundine® NaCl 0,9 %
Lactate Lyte A®
Na+ (mmol/l) 142 145 131 140 154
Cl-(mmol/l) 103 127 111 97 154
K+ (mmol/l) 4,5 4 5 5 0
Ca2+ (mmol/l) 2,5 2,5 2,0 0 0
Mg2+ (mmol/l) 1,25 1 0 1,5 0
Lactate (mmol/l) 0 0 29 0 0
Acétate (mmol/l) 0 24 0 27 0
Gluconate 0 0 0 23 0
Malate (mmol/l) 0 5 0 0 0
Bicarbonate (HCO3-) 24 0 0 0 0
(mmol/l)
Osmolarité (mOsm/l) 291 304 278 295 308• Sérum salé « isotonique » n’a rien de « physiologique ». Sa une teneur en chlore importante et expose au risque d’acidose hyperchlorémique (Equation de Stewart) • RL, Isofundine et le Plasmalyte sont des solutés balancés • Solution tampon pour le RL est le lactate. Il est hypo-osmolaire • Isofundine utilise comme tampon l’acétate et le malate • Pour le Plasmalyte, le tampon est l’acétate et le gluconate • Pouvoir d’expansion volémique augmente chez le patient hypovolémique
Vincent JL et al. Kidney Int 1982; 22:653-7 • Effets cardiovasculaires de l’hémodialyse au acétate ou bicarbonate • Patients septiques sous hémodialyse (n=5) • Effet dépresseur myocardique de l’acétate
Story DA et al. Anesthesiology 2013;119:569-75 Volontaires sains Plasma-Lyte A versus sérum salé 30 ml.kg-1 sur une heure
Impact de l’acidose hyperchlorémique
• Dysfonction immunitaire
• Dysfonction gastro-intestinale
• Diminution du débit sanguin rénal
Shaw AD et al. Ann Surg 2012;255:821-9Chowdhury AH et al. Ann Surg 2012; 00:1-7 Volontaires sains 2000 mL de sérum salé 0,9 % ou plasmalyte 148 Evaluation hémodynamique rénale
• Unité de réanimation polyvalente
• Etude pilote avant/après (2008 vs 2009)
• Stratégie remplissage libérale vs restrictif en teneur en chlore
Mohd Yunos N et al. JAMA 2012; 308:1566Albumine humaine • Seul colloïde d’origine humaine utilisable comme soluté de remplissage • 55% des protéines plasmatiques, 70 à 75% de la pression oncotique • PM = 69 000 daltons • Solutions à 4% (hypo-oncotique), 5% (iso-oncotique) et 20% (hyperoncotique) • Pouvoir d’Expansion Volémique 80% (Alb 4%) et 400% (Alb 20%) • Durée d’expansion volémique 6-8 heures • 1/2 vie d’élimination : 18 jours (métabolisme par système réticulo-endothélial) • Cout et nécessité d’une traçabilité (descendante et ascendante)
Expansion volémique / 100 mL perfusé 700
600
500
Albumine 20%
400
300
200
Albumine 4%
100
Ringer-Lactate ou SS isotonique
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Durée expansion volémiqueColloïdes de synthèse: Gelatines
• Polypeptides obtenus par hydrolyse du collagène de la matrice osseuse bovine
– Gélatines Fluides Modifiées ou GFM (Plasmion®, Gélofusine®)
– gélatines à pont d’urée (Haemacel®)
• Solutés légèrement hypertoniques
• Viscosité élevée (GFM +++)
• Élimination essentiellement rénale
• Teneur élevé en Ca2+ (Haemaccel®)
• Risque allergie non négligeableExpansion volémique / 100 mL perfusé 700
600
500
Albumine 20%
400
300
200
Gélatines
100 Albumine 4%
Ringer-Lactate ou SS isotonique
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Durée expansion volémiqueColloïdes de synthèse
Hydroxyéthylamidons (HEA)
• Polysaccharides naturels (polymères de glucose) synthétisés à partir de l’amidon de maïs (ou
pomme de terre)
• Hydrolyse enzymatique par l' α-amylase en C1
• Substitution d’un carbone C2 ou C6 par un radical hydroxyle.
• Hydroxylation C2 offre une plus grand résistance à l’hydrolyse enzymatique
• Taux de substitution molaire (TSM) , correspondant au nombre moyen de substitution par molécule
de glucose (de 0 à 1) et conditionne la pharmacocinétique de l’HEA.
• TSM et Substitution C2 /C6 (effet amylase en C1) conditionne la durée d’expansion volémique mais
aussi la toxicité (accumulation).
• Poids moléculaire et concentration vont conditionner la pharmacocinétique mais aussi la toxicité et
les effets indésirablesConcentration Poids moléculaire
TSM
Voluven 6% 130/0,4
C2/C6 0,9Expansion volémique / 100 mL perfusé 700
600
500
Albumine 20%
400
300
200
Elohes®
Gélatines
100 Albumine 4%
Voluven
Ringer-Lactate ou SS isotonique
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Durée expansion volémiqueEffets secondaires des solutés
de remplissage vasculaire
Communs Spécifiques
• Surcharge volémique
– si cardiopathie • Allergie
– solutions concentrées
• Hémostase
• Hémodilution
– Hématocrite et facteurs • Tolérance rénale
de la coagulation
• Tolérance hépatique
• Rhéologie
• Risque infectieuxAllergie
ALBUMINE
réactions anaphylactoïdes
par patient : 0,01%
GÉLATINES
15 x Risque HEA
HEA surtout GPU (0,85%)
tolérance immuno-allergique proche mécanismes ?
de celle de l’albumine (0,06%)
Effet du stockage par le SRE sur
l’immunité à long terme?
Laxenaire et al. Ann Fr Anesth Réanim 1994; 13 : 301-3; Ann Fr Anesth Réanim 2002 ; 21 Suppl 1 : 121-2Anomalies hémostase par Gélatines
• ↓ Agrégation plaquettaire
• ↓ vWF par augmentation de la clairance des complexes vWF-Gélatine (liaison à la
gélatine/sites de liaison au collagène)
• ↓ synthèse de thrombine
de Jonge et al.Thromb Haemost 1998; 79: 286-90
Mortelmans et al. Anesth Analg 1995; 81: 1235-42
• In vitro,
• GFM et GPU diminuent la formation du caillot
• Altération de la polymérisation des monomères de fibrine
Mardel et al. Br J Anaesth 1998; 80: 204-207Anomalies de l’hémostase
HEA
VIII polymérisation
vWF de la fibrine
VIII
vWF
VIII vWF
TS
TT
vWF fibrinogène
VIIIvWF
Respect des modalités
d’administration des
HEA (33 ml.kg-1)Toxicité rénale des HEA • Caractère hyper-oncotique molécule (chute filtration glomérulaire) • Dépôts tubulaires d’HEA (vacuoles des tubules proximaux) • Augmentation de la viscosité urinaire tubulaire
Recours à l’EER dans les 8 jours suivant le greffe rénale
5% versus 33% (PEtude VISEP Etude randomisée prospective multicentrique double aveugle Contexte : sepsis 527 patients HEA 200/0,6 (≈ Elohes) vs RL
Objectif : Comparaison de la sécurité et l’efficacité des HEA
nouvelle génération (130/0,4) et du NaCl 0,9% comme
soluté de remplissage chez les patients de réanimation
ETUDE CHESTNS
Anesth Analg 2013;116:35-48 Méta-analyse (59 études) Patients périopératoires (n=4529) HEA (n=2139) Contrôle (n=2390): colloïdes synthèse ou naturel et cristalloïdes
Publications
Patients
Albumine56
Doses maximales quotidiennes
33 ml.kg-1Et pour la CEC…
Effect of elevated left atrial pressure and decreased
plasma proteïn concentration on the development of
pulmonary edema
Protidémie normale Protidémie diminuée
Guyton et al. Circ Research 1959Albumine?
• Limiter diminution de la pression oncotique induite par la dilution
• Phénomène de « coating » de la surface des circuits
• Réduction de l’activation et de la consommation des plaquettes
• Réduction de la libération des médiateurs inflammatoires
• Cout
Palanzo DA et al. Perfusion 1999;14:195-200
Adrian K et al. Perfusion 1998;13:187-91Risque de chute de la pression oncotique:
Albumine /Cristalloïdes
Russell, J J Cardiothoracic Vasc Anesth 2004; 18: 429-37Balance hydrique: alb / crist Russell, J Journal of Cardiothoracic Vasc Anesth 2004; 18: 429-37
Eising GP et al. Eur J Cardiothorac Surg 2001;20:282-9
• 20 patients opérés d’une chirurgie coronaire
• Anesthésie générale (SUF/MDZ/PANC)
• Dopamine tout au long de la chirurgie pour Composition du liquide d’amorçage
optimiser de débit urinaire (???)
• Aprotinine
• Monitorage par cathéter de Swan-Ganz
• Mesure de l’eau extravasculaire pulmonaire
• Remplissage avant CEC (HEA ou RL)
• CEC hypothermique à 32°C
• Cardioplégie cristalloïdes (custodiol®) 1000-1500 mlHES-group
Crystalloid group
HES-group
Crystalloid groupAlbumine / HEA 130/0,5
Schramko A et al. Anesth Analg 2009;108:30 –6
Albumine 4%
versus
HEA 200/0,5 ou 130/0,4
Moindres altérations in
vitro avec albumine+++Svendsen OS et al. Perfusion 2018;33 :483-9 Chirurgie coronaire (n=40) HEA versus RL priming
Ooi J et al. Asian Cardiovasc Thorac 2009;17:368-72 Etude prospective, randomisée avec calcul d’effectif Comparaison du priming et remplissage vasculaire périopératoire Primo-chirurgie coronaire HEA 6% 130/0,4 (n=45) versus Gélatine Fluide Modifiée (n=45) Anesthésie (fentanyl/MDZ/SEVO/rocuronium) CEC hypothermie 30-33°C avec acide tranéxamique (2 gr) Critères de jugement: volume de drainage, fonction rénal, volume de solutés perfusé
HEA versus Gelatine et saignement
Van der Linden P et al. Anesth Analg 2005;101:629 –34
• HES 130/0,4 (50 ml.kg-1) versus gelatine
– Saignement identique
– Pas d’anomalie d’hémostase (tests de routine)
– Pas de différence hémodynamiqueSkhirtladze K et al. Br J Anaesth 2014;112:255-64 Patients de chirurgie cardiaque (PAC, RV, chirurgie aorte ascendante) Etude randomisée double aveugle (3 X 80 patients) - Albumine 5% 50 ml.kg-1.j-1 + RL si besoin - HEA 6% 13/0,42 50 ml.kg-1.j-1 + RL si besoin - RL 50 ml.kg-1.j-1 + RL si besoin Anesthésie générale (MDZ/propofol/fentanyl/cisatracurium/sevoflurane) Remplissage vasculaire par « study solution » Priming 1500 ml de la solution + 100 ml mannitol 20%+ 5000 UI Héparine Aprotinine ou acide tranéxamique (après 2007) CEC hypothermie modérée (30-34°C) Remplissage peropératoire limité à 33,3 ml.kg-1 pour solution Evaluation périopératoire de la coagulation par ROTEM Critère de jugement drainage sur les 24 premières heures
Fluid balance
Hb Plaquettes
CréatTransfusion
Br J Anaesth 2016;117:458-63 Analyse rétrospective de cohorte recevant ou pas des HEA en périopératoire (n=1058) Ajustement par score de propension Risque IRA OR 1.02 [95%CI: 0.94-1.12] (p=0.51) Risque d’EER OR 0.99 [95CI%:0.63-1.30] (p=0.63) « Our data sources did not capture the amount of 6%HES 130/0.4 given but in clinical pratice, less than 1500 ml was almost always given »
Petit point d’étape.. HEA ou Alb permet de limiter la chute de pression oncotique GFM pourrait constituer une alternative mais risque allergique non négligeable HEA dernière génération n’induit pas de risque de saignement ni risque dysfonction rénale si respect des posologies (33 ml.kg-1) Remplissage tout cristalloïde est associé à un BES plus important
Mannitol • Diurétique osmotique • Eliminé par voie rénale métaboliquement inactif (demi-vie 30-100 min) • Réabsorption tubulaire limité voire nulle (
Mannitol
• Substance osmotique, passage interstitiel en 10 min,
faible pénétration cellulaire
• Attenue la chute de la pression oncotique
Hett DA et al. Perfusion 1994; 9:19–22
• Protection face aux radicaux libres
• Expansion volémique fugace (1 ml à 3 ml/kg pour 5 g
de mannitol)
• Accentuation de la diurèse
Fisher AR et al. Perfusion 1998; 13: 181–6Mannitol
Diurèse (ml/h)
Fisher AR et al. Perfusion 1998; 13: 181–186Yallop KG et al. Chirurgie cardiaque avec CEC (n=40) Patients avec fonction rénale normale en préopératoire (créat < 130 µmol.L-1) Etude randomisé en deux groupes (mannitol 0,5 g.kg-1 de mannitol à 10% versus placebo HS) Priming 1000 ml de solution d’Hartmann + 500 ml de gelofusine + 5 000UI héparine CEC hypothermie 30°C Critères de jugement: diurèse, microalbuminurie, créatinine et urée plasmatique durant 5 jours
NS NS
Smith MNA et al. Chirurgie cardiaque avec CEC (n=50) Insuffisance rénale préopératoire (créat entre 130 et 250) Etude randomisé en deux groupes (mannitol 0,5 g.kg-1 de mannitol à 20% versus placebo Hartmann solution) Priming 1000 ml de solution d’Hartmann + 500 ml de gelofusine + 5 000UI héparine CEC hypothermie 32°C Critères de jugement: diurèse, créatinine et urée plasmatique durant 3 jours
NS
NS
Does removing Mannitol and Voluven from the priming fluid of the cardiopulmonary
bypass circuit have clinical effects?
Impact du retrait du Voluven et du Mannitol dans les priming de
CEC (Auckland Hospital Cadiothoracic Unit)
Etude rétrospective avant/après (n=50 dans chaque groupe)
Hémodynamique perCEC NS
Hématocrite, hémoglobine, créatinine periopératoires NS
Balance hydrique, durée de VM, DDS réa NS
Haydock MD et al. J Extra Corpor Technol 2014;46:77-Haydock MD et al. J Extra Corpor Technol 2014;46:77
Conclusion (1) • Limiter apports liquidiens inutiles (BES périopératoire ≈+ 1200 ml) • Sérum salé isotonique ne devrait plus être utilise comme soluté de remplissage en dehors d’indications précises (risque d’acidose hyperchlorémique) • Privilégier cristalloïdes balancés (RL, isofundine, plasmalyte) • Attention aux solutions tampon (acétate+++) • Utilisation colloïdes dans liquide d’amorçage limite la chute de pression oncotique et le BES
Conclusion (2) • HEA « dernière génération » ne semble pas être associé à un risque d’insuffisance rénale postopératoire (posologie limite 33 ml.kg-1) • L’utilisation peropératoire « raisonnée » d’HEA ne semble pas être associée à un risque hémorragique • Albumine ne semble apporter une supériorité sur les HEA dernière génération (si hypoalbuminémie???) • Innocuité de l’AH a été récemment discuté en termes de compétence hémostatique • Mannitol aucun avantage sur la protection rénale • HEA ne doivent plus être utilisés en réanimation spécialisée de chirurgie cardiaque car patient avec un risque de dysfonction rénale ou de sepsis
Fluids for CPB priming Fluids for intraoperative management In those who used colloids, gelatin was the most frequently used colloid for CPB priming (48%), HES (24%), 5% albumin (18%) and If colloids were used, gelatin was the preferred type 20% albumin 10%. f colloids were used, gelatin was the preferred copared with HES and albumin (60% vs 24% vs 16%) type copared with HES and albumin (60% vs 24% vs 16%)
Quel priming pour une CEC?
1500 ml
1200 ml
Cristalloides
1000 ml
SSI ou RL ou SSI
Plasmalyte
Mannitol
(600 ml)
HCO3-
RL ou
Colloides Plasmalyte
Colloides (HEA)
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