Sind Biofeedback-Systeme in der Prävention der ... · Bluttemperatur- Monitoring (BTM, FMC) 22. Berliner DialyseSeminar 04.-05. Dezember 2009. Europäische Best-Practice-Richtlinie

Sind Biofeedback- Systeme in der Prävention

der intradialytischen Hypotension sinnvoll ?

-PRO-

�

Roland E. Winkler

Praxisverbund für Dialyse und Apherese Rostock

22. Berliner DialyseSeminar

04.-05. Dezember 2009

Pro und Contra


04.-05. Dezember 2009

Pro und Contra


04.-05. Dezember 2009

Biofeedbacksysteme- Warum ?

• Alter

• Diabetes

• Linksherzhypertrophie (LVH)

Ursachen

• Volumenabnahme• Linksherzhypertrophie (LVH)

• Diastolische Dysfunktion

• Früherer Myokardinfarkt

• Symptomatische koronare

Herzkrankheit

• Starke Gewichtszunahme

zwischen Dialysen

• Herzerkrankung

• Autonome Dysfunktiondes Nervensystems

M. Schreiber Am J Kidney Dis 2001;38 (4) Suppl. 4:S1-S10.


04.-05. Dezember 2009

Probleme

� Diabetes mellitus

� Zunehmendes Alter, Multimorbidität, Hyperhydratation, HypertensionHypertension

� Kardiovaskuläre Instabilität; Athero-/Arteriosklerose; chronische Herzinsuffizienz

� Linksventrikuläre Hypertrophie (LVMI)

� Diabetische Komplikationen (Hypotension, orthostatische Dysregulation, Neuropathie, paVK, .. etc.)

� .....


04.-05. Dezember 2009

Zunehmendes Alter

15

20

25

30

35%

- 2,7 %.

- 6,0 %

7,1 %

3,7 %.

1996 1998 2000Inzidenz

0

5

10

Alter(inzidente Patienten)

- 2,7 %.3,7 %.

QuasiNiere


04.-05. Dezember 2009

Kardiovaskuläre Instabilität in der

Hämodialyse

• Die Inzidenz hypotensiver Episoden während der Dialyse wird weithin mit

20 % angegeben. In einigen Kohortenstudien wird sogar von höheren Werten

(bis zu 33 %) berichtet.

Europäische Best-Practice-Richtlinie (EBPG) für hämodynamische Instabilität. NDT 2007; 22 [Suppl 2]: ii22–ii4.

• Den hypotensiven Episoden während der Dialyse wird eine ursächliche Rolle

bei Myokardischämie und zerebraler Ischämie zugeschrieben.

• Hypotensive Episoden während der Dialyse stehen nachweislich

im Zusammenhang mit erhöhter Morbidität und Mortalität.

• Wiederholte hypotensive Episoden während der Dialyse führen

zu chronischer Hypervolämie und beeinträchtigen die Clearance

der gelösten Stoffe, indem sie den Flüssigkeitsentzug während

der Dialyse beschränken.


04.-05. Dezember 2009

Flüssigkeitsverteilung

IntrazellulärIntrazellulär65 %65 %(28 L)(28 L) InterstitiellInterstitiell Intravasal Intravasal

8 %8 %

25 %25 %(10,5 L)(10,5 L)

8 %8 %(3 L)(3 L)

Ultrafiltration

BVBV--Änderung (%)Änderung (%)

(Bsp: 70 kg, männlich,(Bsp: 70 kg, männlich,Gesamtkörperwasser 60 %)Gesamtkörperwasser 60 %)

„Refilling“„Refilling“


04.-05. Dezember 2009

Biofeedbacksysteme

� Blutvolumen- Monitoring mit Regelung der Ultrafiltration

und der Leitfähigkeit (Hemocontrol®, Gambro- Hospal; und der Leitfähigkeit (Hemocontrol , Gambro- Hospal;

Haemomaster® , Nikkiso Ltd.)

� Blutvolumen- Monitoring mit Regelung der Ultrafiltration

(BVM, FMC)

� Bluttemperatur- Monitoring (BTM, FMC)


04.-05. Dezember 2009

Europäische Best-Practice-Richtlinie für

hämodynamische Instabilität

5. Abgestufter Ansatz zur Vorbeugung hypotensiver Episoden

Zweitrangige Vorgehensweise• Objektive Methoden zur Bewertung des Trockengewichts probieren• Herzuntersuchung durchführen• Allmähliche Senkung der Dialysattemperatur von 36,5° (nicht unter 35°C)oderisothermische Behandlung (mögliche Alternative: Konvektionsverfahren)• Individuelles, durch das Blutvolumen gesteuerte Feedback in Betracht ziehen• Dialysedauer verlängern und/oder Dialysehäufigkeit erhöhen• Kalziumkonzentration des Dialysats von 1,50 mmol/l verordnen

NDT (2007) 22 [Suppl. 2]: ii22–ii4.22. Berliner DialyseSeminar

04.-05. Dezember 2009

Hemocontrol – Messung des Blutvolumens

BVBV--Sensor HospalSensor Hospal--Integra:Integra:•• reiner Hbreiner Hb--SensorSensor•• Keine Störung durch OKeine Störung durch O22-- Sättigung („isobestische Wellenlänge“) Sättigung („isobestische Wellenlänge“) Wellenlänge (810 nm)Wellenlänge (810 nm)


04.-05. Dezember 2009

Haemomaster- Messung des Blutvolumens


04.-05. Dezember 2009

Multi-Input/Multi-Output-Systeme (MIMO)

BV MonitorBV Monitor

Lfeq MonitorLfeq Monitor

BVminBVmin

LfeqLfeq--Ziel*Ziel*

aktuelle Lfaktuelle Lf

Multi-Input/Multi-Output-Systeme erreichen mehrere Ziele zur gleichen Zeit

Lfeq MonitorLfeq Monitor

UFUF--MonitorMonitor

DialyseDialyse--MaschineMaschine

UFUF--Ziel**Ziel**

MIMOMIMOControllerController

aktuelle UFRaktuelle UFR

StörgrößenStörgrößen

*: Hospal; **: FMC, Nikkiso, Hospal


04.-05. Dezember 2009

Infusion 250,0 ml Sodium chloride 0,9%

Muscle cramps10,0 ml Sodium chloride 20%10,0 ml Gluc 40%

Muscle cramp

Patient 1

Blood VolumeConductivityUltrafiltration rateBlood pressure


04.-05. Dezember 2009

RR 210/100

RR 90/60

RR 140/100

RR 110/60

Muscle crampdito

Diabetic patientCoronary heart disease Stadium NYHA IIICardiovascular instable, Angina pectoris, arterial hypertension, anuric

Flüssigkeitsmanagement mit Hemocontrol

1. Ratio: ECM/BCM ( Parameter für Hydratationsstatus )

2. Ratio: ECW/ICW-Reduktion

Improvement of the ECM/BCM- ratio during hemocontrolled dialysis derived from BIA-measurements (n = 4...5 during 3 m onths)

2,96

2,50

3,00

3,50

Percentage of ECW/ICW- reduction during hemocontrolled dialysis derived from BIA-measurements (n = 4...5 during 3 m onths)

8,6 7,425,0

30,0

1,37 1,341,47

1,021,17

1,401,29

2,21

1,43

1,85

1,23 1,281,17

0,800,95

1,241,14

1,64

1,26

1,63

2,28

1,02 0,981,06

1,30

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

We Schi Ra La Po Gr Ro Ny Pr Ka Ha Ja Br

patient

pre treatment

after treatment

normal range 17,3

14,7

19,9

16,9

9,47,1

13,214,5

9,211,1 10,7

14,7

19,9

7,7

7,0

5,8

2,7

4,0

8,97,8

3,9

6,65,6

6,5

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

We Schi Ra La Po Gr Ro Ny Pr Ka Ha Ja Br

patient

% ICW

ECW

R. Winkler et al. Contrib Nephrol 2008, 161: 119-12422. Berliner DialyseSeminar

04.-05. Dezember 2009

Reduktion des Optimalgewichtes und

der antihypertensiven Medikation

3,0 3,02,7

2,42,2

1,7

Anzahl blutdrucksenkender MedikamenteKörpergewicht (∆ Kg)

Anzahl blutdrucksenkender Medikamente

0,0 0,0

-0,1-0,4

-0,6

VorherHC

HCWoche 0

HCWoche 2

HCWoche 4

HCWoche 6

HCWoche 48

-1,7

N = 18

Zeitraum = 48 Wochen


04.-05. Dezember 2009

Muskelkrämpfe und hypotensive Episoden

Muskelkrämpfe Hypotensive Episoden

5

6

Muscle cramps

8

10

Hypotensive Episodes

N = 12 Patients

0

1

2

3

4

MC

Before 12 weeks 40 weeks 48 weeks

Muscle cramps

0

2

4

6

8

HypoEp

Before 12 weeks 40 weeks 48 weeks

HypoEP

* ** * *

* p< 0,01 18 Patienten


04.-05. Dezember 2009

Reduzierung schwerer hypotensiver

Episoden

N=8

Zeitraum: 1 Monat

Konventionelle

HD1

Biofeedback-

HD

Konventionelle

HD2

∆ Systolischer arterieller

*

A. Santoro et al. Am J Kidney Dis 1998;32:739-748

arterieller Blutdruck vorher/nachher (mmHg)

-32 -19* -26

Schwere hypotensive Episoden (NR/Zeitraum)

26

3*

16

Isotonische Kochsalzlösung (ml/Sitzung)

160

60*

95

*p < 0,05

22. Berliner DialyseSeminar 04.-

05. Dezember 2009

8

10

12

14

16

Ere

igni

sfre

ie S

itzun

gen

pro

Pat

ient

(ins

gesa

mt)

Erhöhte Häufigkeit ereignisfreier Sitzungen

N = 74Zeitraum = 12Wochen

p < 0,01

0

2

4

6

8

Konventionelle HD 12 Wochen HD mit Hemocontrol

Ere

igni

sfre

ie S

itzun

gen

pro

Pat

ient

(ins

gesa

mt)

V. Begin et al. ASAIO J 2002; 48: 312–315.

Zunahme derereignisfreienBehandlungenum 74 %


04.-05. Dezember 2009

1,4

2,11,9

1,21,5

2

2,5

Dia

lyse

beha

ndlu

ngen

, di

e E

ingr

iffe

des

Pfle

gepe

rson

als

Geringerer Bedarf an Eingriffen in

Verbindung mit hypotensiven Episoden

+ 36 %- 43 %

*p = 0,04

1,2

0

0,5

1

1,5

Studienbeginn Nach 6 Monaten


Konventionelle HD HEMO CONTROL-HD

Dia

lyse

beha

ndlu

ngen

, di

e E

ingr

iffe

des

Pfle

gepe

rson

als

erfo

rder

n (in

%)

C. Déziel et al. Clin JASN 2007; 2: 661-668.

N = 44

Zeitraum = 6 Monate


04.-05. Dezember 2009

Höchster Nutzen bei Patienten mit

stärksten Symptomen

N = 321532 Behandlungen

Epi

sode

n(in

%):

Ver

glei

chzu

A Santoro et al. Kidney Int., 2002, Vol. 62: 1034-1045.

Rüc

kgan

ghy

pote

nsiv

erE

piso

den

HE

MO

CO

NT

RO

L-H

Dim

Ver

glei

chko

nven

tione

llerH

D

Häufigkeit hypotensiver Episoden (in %)bei konventioneller HD


04.-05. Dezember 2009

Die Dialysedosis kt/V

*Signifikant p< 0,05 compared to „before“

**

*


04.-05. Dezember 2009

Gesundheitsbedingte Verbesserung der

Lebensqualität

36,940,1

30,7

45,3

3035404550

gesu

ndhe

itsbe

zoge

ner A

spek

te

der

Lebe

nsqu

alitä

t (in

%)

N = 44

Zeitraum = 6 Monate

C. Déziel et al. Clin JASN J 2007;2: 661-668.

05

1015202530



Bew

ertu

ngen

ge

sund

heits

bezo

gene

r Asp

ekte

de

r Le

bens

qual

ität (

in %

)

Konventionelle HD HEMOCONTROL-HD

*p = 0,04


04.-05. Dezember 2009

Gesamtänderung der klinischen

Parameter

Changes in Clinical Parameters before (100%) and af ter 48 Weeks BVM (%)

123,8

74,8LVMI

EF

0 20 40 60 80 100 120 140 160


04.-05. Dezember 2009

0

0

56,6

94,6

133,3

134,8

98,3

11,1

16,6100

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Before

MC

HypoEp

OptW

sp kt/V

dp kt/V

BP

AntiDr

R. Winkler et al. Contrib Nephrol 2008, 161: 119-124

Natriumkinetik während HC- Therapie

Hemocontrol: Dialysate conductivity and blood sodium concentration during treatment. Patient La.,170700

15,00

16,00

17,00

Hemocontrol: Dialysate conductivity and blood sodium concentration during treatment. Patient Ka.,150800

14,00

15,00

16,00


04.-05. Dezember 2009

10,00

11,00

12,00

13,00

14,00

0:00 1:12 2:24 3:36 4:48 6:00time/h

mS

/cm

mM

/L*1

0

dialysate cond.

blood sodium

10,00

11,00

12,00

13,00

14,00

0:00 1:12 2:24 3:36 4:48 6:00time/h

mS

/cm

mM

/L*1

0

dialysate cond.

blood sodium

Salz- und Wasserkontrolle

N=10

440 Behandlungen

Konventionelle

HD

Biofeedback-

HD

Prädialytisches PC

14,22 ± 0,20

14,22 ± 0,17

Verhinderung einesübermäßigenNatriumgehalts

K. Moret et al. NDT 2006; 21:138-144.

Prädialytisches PC (mS/cm)

14,22 ± 0,20 14,22 ± 0,17

Postdialytisches PC (mS/cm)

14,11 ± 0,20 14,11 ± 0,10

Postdialytisches Gewicht (kg)

76,8 ± 14,2 76,1 ± 15,0


04.-05. Dezember 2009

Optimal weight - 1,0 kp

Patient 1

Blood VolumeConductivityUltrafiltration rateBlood pressure


04.-05. Dezember 2009

RR 160/80

RR 125/80

Referenzen

1. Ronco C, Brendolan A, Milan M, et. al. Impact of biofeedback-induced cardiovascularstability on hemodialysis tolerance and efficiency. Kidney Int 2000; 58: 800–808.

2. Santoro A, Mancini E, Basile C, et al. Blood volume-controlled hemodialysis inhypotension-prone patients: a randomized, multicenter controlled trial. Kidney Int 2002; 62:1034–1045.

3. Reddan DN, SzczLA et al. Intradialytic blood vomume monitoring in ambulatory

Referenzen zu EBPG 3.1.2

3. Reddan DN, SzczLA et al. Intradialytic blood vomume monitoring in ambulatoryhemodialysis patients: a randomized trial. JASN 2005; 16:2162-2169

4. Wolkotte C, Hassell DR et al. Blood volume control by biofeedback and dialysis-inducedsymptomatology. A short-term clinical study. Nephron 2002; 92: 605-609

5. Basile C, Giordano R et al. Efficacy and safety of haemodialysis treatment with theHemocontrol biofeedback system: a prospective medium-term study. Nephrol DialTransplant 2001; 16: 328-334

6. Begin V, Deziel C, Madore F. Biofeedback regulation of ultrafiltration and dialysateconductivity for the prevention of hypotension during hemodialysis. ASAIO J 2002; 48:312–315.

7. Moret K, Aalten J, et al. The effect of sodium profiling and feedback technologies onplasma conductivity and ionic mas balance: a study in hypotension-prone dialysis patients.Nephrol Dial Transplant 2006; 21: 138-144


04.-05. Dezember 2009

Ultrafiltration Symptomat. Hypotension

Blutvolumen

diffuse Vasokonstriktion

Venöser RückstromArterieller Blutdruck

Hypothese zur Entstehung von sympt.

Hypotension

diffuse Vasokonstriktion

KörpertemperaturHaut-Blutfluss

(bis 2 l/min)

Haut-Blutfluss

Wärmeverlust (Körperoberfläche)

Modifiziert nach Gotch, 1989

Verstärkung derTendenz zu SH

TH. Roy, FMC 22. Berliner DialyseSeminar

04.-05. Dezember 2009

Cardiac Output[l/min]Diastolic Blood

Pressure [mmHg]

60

80

100

10

15

Fällt BP ab (unvollständige Kompensation)

Hämodynamik und

Kerntemperatur

Bei ansteigender Kerntemperatur in Gesunden

Diastolic BP [mmHg]

Core Temp. [°C]35,5 36 36,5 37 37,5 38 38,5 39 39,5 400

20

40

0

5

Total PeripheralResistance [rel. units]

Wezler et al., 1943

Steigt der CO stark,

Fällt der TPR stark ab.

BP: Diastolischer BlutdruckCO: HerzminutenvolumenTPR: Totaler peripherer Widerstand

M. Krämer, FMC


04.-05. Dezember 2009

Körpertemperatur Gesunder

und Hämodialyse Patienten

Study Study Group Method Mean Temp.

Wunderlich and Pts. in hospital, Axillary 37ºC *)

Seguin, 1868 n = 25,000 in healthy> 1 x 106 readings subjects

Pergola PE, Habiba NM, Johnson JM, Am J Kidney Dis. 2004 Jul;44(1):155-165

Mackowiak et al, Healthy volunteers Oral 36.8ºC1992 (18 - 40y), n = 148

700 readings

Mc Gann et al, Healthy adults Oral 36.86 ±±±± 0.23

1998 (≥64y), n = 92

Fine and Penner, Hemodialysis pts. Tympanic <36 ºC (22.5%)1996 n = 128 36-36.5ºC (40%)

> 36.5ºC (37.5%)

Pérgola et al, Hemodialysis pts. Oral 36.47 ±±±± 0.34ºC 2004 n = 75

*) Instruments might have been calibrated about 1.4-2.2ºC higher than today´s instruments!22. Berliner DialyseSeminar

04.-05. Dezember 2009

Maggiore et al.: Thermische Effekte bei der HD (1981)

Zusammenfassung:Zusammenfassung:

“Combined ultrafiltration “Combined ultrafiltration --haemodialysis affords the same haemodialysis affords the same degree of tolerance to fluid degree of tolerance to fluid removal as isolated removal as isolated ultrafiltration, provided that in ultrafiltration, provided that in the former procedure blood rethe former procedure blood re--enters the patient nearly as cold enters the patient nearly as cold (34.3(34.3°°°°°°°°C) as in the latter C) as in the latter (34.3(34.3°°°°°°°°C) as in the latter C) as in the latter (33.1(33.1°°°°°°°°C). The protective effect C). The protective effect of isolated ultrafiltration on of isolated ultrafiltration on blood pressure is lost if blood blood pressure is lost if blood rere--enters the patient as warm as enters the patient as warm as in conventional ultrafiltration in conventional ultrafiltration --haemodialysis (37.2haemodialysis (37.2 °°°°°°°°).” ).”

Q.MaggioreQ.Maggiore

Th. Roy, FMC 22. Berliner DialyseSeminar

04.-05. Dezember 2009

Der BTM in extrakorporalen Kreislauf

Heizer-regelung

Solltemperatur


04.-05. Dezember 2009

Patient BTM Blut-pumpe

Luft-detektor Dialysator

Hydraulik des Dialysegeräts

ART

VEN

M. Krämer, FMC

35

36

37

Körpertemperatur, gemessen mit dem BTM (°C)

Anstieg der Körpertemperatur... ... während der Standarddialyse

350 1 2 3 Zeit (h)

Mögliche Gründe:- Dialysattemperatur > Bluttemperatur

- Kontakt zwischen Blut und künstlichen Oberflächen / Dialysat:entzündliche Reaktionen

- Hypovolämie: Vasokonstriktion, reduzierter Wärmeverlust über die Haut

- Metabolismus: Wärmeerzeugung

R. Wojke, FMC22. Berliner DialyseSeminar

04.-05. Dezember 2009

Beispiel Körpertemperatur-Regelung

36

37

38°C

Tven

Tbody

Initiale Rezirkulations-Messung (notwendig zur

Körpertemperatur-MessungTbody stabilisiert

innerhalb ±±±± 0.15°°°°C

0.0 0.5 1.0 1.5 2.035

t[h]

-100

0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 t[h]

E[kJ]

Entzug von Wärme zur Stabilisierung der Körpertemperatur

(Wärme würde infolge UF-induzierter Vasokonstriktion akkumulieren)

Körpertemperatur-Regelung: Erste Anwendung der auto matisierten Regelung (feedback control) eines physiologischen Parameters in der Di alyse


04.-05. Dezember 2009

BTM-Studie: Blutdruck und Puls

-18-16-14-12-10-8-6-4-20

∆∆ ∆∆B

lutd

ruck

(mm

Hg)

sys kühl

sys warm

dia kühl

dia warm

95 Patienten

1

2

3

4

5

6

7

8

9

∆∆ ∆∆P

uls

(1/m

in)

warm„Standard“

kühlBTM-geregelt

95 Patienten


04.-05. Dezember 2009Maggiore et al. Am J Kidney Dis 40: 280-290

BTM-Temperaturregelung: Bessere Blutdruckstabilität

Mit BTM: Mit BTM: Blutdruck fällt weniger ab Puls steigt geringer an

-20-18

0 30 60 90 120 150 180 210 240

Dialysedauer (min)

sys warm

0

1

0 30 60 90 120 150 180 210 240

Dialysedauer (min)

BTM-geregelt

R. Wojke, FMC

Isothermische Hämodialyse reduziert

die Frequenz hypotensiver Episoden

12

10

8

sym

ptom

atic

hyp

oten

sion

per

12 tr

eatm

ents

(m

edia

n)

95 patients

6

4

2

0

Standard HD Thermoneutral HD Isothermic HD

HD

trea

tmen

ts w

ith

sym

ptom

atic

hyp

oten

sion

per

12 tr

eatm

ents

(m

edia

n)

Maggiore Q et al, Am J Kidney Dis. 2002 Aug;40(2):280-290

M. Krämer, FMC


04.-05. Dezember 2009

Genius- Kein Inline-DialysatheizerGenius- Kein Inline-Dialysatheizer

T T artart

T T venven

- Temperaturabfall ~ 0.5°C/h

- physiologisch günstiger Verlauf der Dialysat-temperatur

- Gerät komplett mit

T T diadia

- Gerät komplett mit Niederspannung betrieben

- keine aufwendige Stromversorgung

- minimale Anforderungen an die elektrische Installation

Th. Roy, FMC 22. Berliner DialyseSeminar

04.-05. Dezember 2009

Hohe Dialysattemperatur induziert

kardiovaskuläre Instabilität

( Dialysat 37.5oC vs. 35.5oC )

1: Ayoub A, Finlayson M, Nephrol Dial Transplant. 2004 Jan;19(1):190-42: Fine A, Penner B, Am J Kidney Dis. 1996 Aug;28(2):262-5 3: Maggiore Q et al, Int J Artif Organs. 1995 Sep;18(9):518-25. Review. 3: Maggiore Q et al, Int J Artif Organs. 1995 Sep;18(9):518-25. Review. 4: Jost CM et al, Kidney Int. 1993 Sep;44(3):606-125: Kerr PG, van Bakel C, Dawborn JK., Nephron. 1989;52(2):166-96: Marcen R et al, Nephron. 1988;49(1):29-32 7: Bazzato G et al, Kidney Int Suppl. 1985 Dec;17:S161-58: Sherman RA et al, Am J Kidney Dis. 1985 Feb;5(2):124-79: Pizzarelli F et al, Int J Artif Organs. 1983 Jan;6(1):37-41

10: Coli U, et al, Trans Am Soc Artif Intern Organs. 1983;29:71-511: Maggiore Q et al, Trans Am Soc Artif Intern Organs. 1982;28:523-7 12: Maggiore Q et al, Proc Eur Dial Transplant Assoc. 1981;18:597-602


04.-05. Dezember 2009

Schlussfolgerung

Biofeedbacksysteme in der chronischen Hämodialyse sind sinnvoll,

wenn alle anderen Behandlungsmöglichkeiten ausgeschöpft

sind:

Ausreichende Dialysezeit

Biokompatible Membranen

Ultrapures Dialysewasser, Konzentrat und Permeat

Konvektive Dialyseverfahren (HF und HDF)

Genius System


04.-05. Dezember 2009

Dialyse damals ...


04.-05. Dezember 2009

Dialyse heute


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