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L’insuffisance rénale aiguë (IRA) aux soins intensifs est fréquente1 et associée à une importante morbi-mortalité.2 Dans ses formes sévères, elle peut entraîner des troubles électrolytiques majeurs ainsi qu’une surcharge volémique et nécessiter l’instauration d’une épuration extrarénale (EER). Deux modalités d’EER s’offrent au clinicien : intermittente (EERI) ou continue (EERC). Ces deux modes offrent un degré satisfaisant de contrôle métabolique ou hydrique et aucune n’a été démontrée comme supérieure à l’autre en termes de mortalité. L’EERI est une hémodialyse identique à celle pratiquée chez les patients souffrant d’insuffisance rénale chronique. Les spécificités de son application aux soins intensifs ont été présentées dans un précédent numéro de la Revue Médicale Suisse.3 L’EERC repose par contre sur des principes physico-chimiques différents et a été développée spécifiquement pour les patients instables sur le plan hémodynamique. Cet article a pour but de présenter les aspects historiques et techniques de l’EERC.
Jusqu’au milieu des années 1970, l’hémodialyse intermittente (HDI) et la dialyse péritonéale (DP) étaient les seules options d’EER dans l’IRA sévère. Ces deux techniques étaient limitées respectivement par une mauvaise tolérance hémodynamique en cas de défaillance cardio-circulatoire (HDI) ou une faible clairance ainsi que des complications infectieuses et respiratoires (DP). La première EERC présentée en 1977 par Peter Kramer consistait en une hémofiltration artérioveineuse continue.4 Un cathéter artériel, un cathéter veineux, une tubulure et une membrane semi-perméable (filtre) permettaient l’établissement d’une circulation extracorporelle, en tirant profit de la différence de pression artérioveineuse (figure 1). Cette technique permettait d’épurer entre 200 et 600 ml de sang par heure via un drainage passif. Elle était associée à une excellente tolérance hémodynamique et à un bon contrôle de la volémie. Par contre, la morbidité associée à une double canulation artérioveineuse était importante et la clairance des solutés était faible. Par la suite, l’ajout d’une infusion de dialysat à contre-courant et à faible débit a permis d’améliorer le contrôle métabolique. Le développement de pompes sanguines volumétriques a offert la force motrice externe pour éviter l’accès artériel permettant une bien plus large utilisation de la technique. A la fin des années 1980, des machines dédiées à l’EERC ont été conçues. Leurs performances ainsi que l’interface utilisateur n’ont depuis cessé d’être améliorés.
L’EERC repose majoritairement sur le principe de convection (figure 2), bien que selon la méthode utilisée, les principes de diffusion et de convection puissent être combinés.
Dans la forme la plus simple d’EERC, l’hémofiltration, le sang du malade circule à travers un filtre renfermant des milliers de fibres poreuses en polymère synthétique. Une pompe volumétrique y génère une pression négative et induit le passage de l’eau et de solutés à travers les pores de la membrane. Les éléments figurés du sang ainsi que les molécules de haut poids moléculaire comme l’albumine sont retenus. La technique se rapproche ainsi du processus de filtration survenant au niveau glomérulaire. La comparaison s’arrête pourtant là, puisque les processus de réabsorption et de sécrétion, qui ont lieu au niveau tubulaire, ne sont pas reproduits. Le liquide et les électrolytes filtrés (ultrafiltrat) sont évacués et remplacés par un liquide de substitution de composition prédéterminée (figure 3a) dont la composition peut être adaptée aux besoins du malade (tableau 1). Le clinicien peut décider de remplacer tout ou une partie du volume ultrafiltré et ainsi ajuster le bilan hydrique.
Afin d’améliorer le contrôle métabolique et l’équilibre acido-basique en particulier, une solution physiologique supplémentaire (dialysat) peut être mise en circulation à travers le filtre, à contre-courant du flux plasmatique. On parle alors d’hémodiafiltration (figure 3b).
Finalement, l’EERC peut consister en une hémodialyse continue. Dans ce cas, seul le liquide de dialysat est perfusé à contre-courant et l’épuration se fait par diffusion pure à travers la membrane semi-perméable du filtre. Cette méthode est rarement utilisée de nos jours.
D’une manière générale, les méthodes d’EERC présentent l’avantage d’être bien tolérées sur le plan hémodynamique et d’éviter les à-coups tensionnels. De plus, elles limitent la survenue de syndrome de déséquilibre (œdème cérébral, arythmies ou hypoperfusion splanchnique) associé à la correction trop brusque de l’osmolarité ou des électrolytes.
L’EER nécessite un accès vasculaire veineux sous la forme d’un cathéter double lumière, dont le calibre est typiquement entre 11,5 et 14 French. Celui-ci est inséré dans une veine de gros diamètre (jugulaire ou fémorale) sous anesthésie locale selon la méthode de Seldinger, de préférence sous contrôle ultrasonographique. Il ne semble pas exister de différence de risque infectieux entre les abords cervicaux (jugulaires et sous-claviers) et fémoraux.5 L’abord fémoral est souvent utilisé pour des raisons pratiques (présence d’autres cathéters centraux, facilité et rapidité d’insertion). La voie sous-clavière est à décourager car difficile à comprimer en cas de ponction artérielle accidentelle et parfois associée à des sténoses vasculaires qui pourraient prétériter la confection d’une future fistule artérioveineuse. En fonction de l’anatomie et de la taille du patient, le cathéter le plus long possible doit être inséré (voie fémorale 24-28 cm, jugulaire interne (15-20 cm) afin de minimiser la dysfonction de l’accès.
L’insertion du cathéter est associée à diverses complications : pneumothorax, hémothorax, ponction artérielle ou lésion nerveuse. L’incidence de ces complications, entre des mains expertes, reste faible, mais leur sévérité justifie de bien valider l’indication à l’EER. De plus, comme tout cathéter veineux central, la présence d’un cathéter d’EER pour une longue période est associée à des complications thrombotiques et infectieuses. Si les besoins en EER se prolongent au-delà de trois semaines, la mise en place chirurgicale d’un cathéter tunnélisé doit être discutée.6
Que ce soit comme solution de substitution du liquide ultrafiltré ou comme liquide de dialysat, une ou plusieurs solutions physiologiques sont nécessaires à la réalisation de l’EERC. Ces solutions sont composées d’eau et d’électrolytes ainsi que d’une base anionique (tampon) visant au contrôle de l’équilibre acido-basique (tableau 1). Les tampons communément utilisés sont le lactate, le bicarbonate et le citrate.
Les solutions à base de lactate ont longtemps été le premier choix. Elles sont bon marché, présentent très peu de risques de contamination bactérienne et sont faciles à manipuler. Par contre, elles peuvent être associées à une augmentation de la lactatémie, notamment en cas d’état de choc ou de défaillance hépatique, qui peut compliquer le suivi clinique. Les solutions à base de bicarbonate prennent une place croissante et sont largement promues par l’industrie. Le bicarbonate apporte une meilleure correction de l’acidose,7 ne modifie pas la lactatémie et présente une excellente tolérance hémodynamique. Les solutions de citrate sont discutées plus loin dans cet article.
Par analogie à la clairance de la créatinine, utilisée pour évaluer la fonction rénale, Ronco et coll.8 ont proposé d’utiliser le débit d’hémofiltration comme indicateur de la dose d’EER. Ce volume correspond grossièrement au volume de liquide de remplacement réinfusé. Il est réglé par l’utilisateur de manière très simple. Les mêmes auteurs ont ainsi évalué la relation entre différentes doses d’EERC et la mortalité. Leurs données ont suggéré qu’une dose supérieure à 35 ml/kg/heure était associée à une diminution de mortalité. Néanmoins, deux grandes études randomisées et contrôlées, ayant inclus plus de 2500 patients, 9,10 n’ont pas confirmé le bénéfice à administrer une dose supérieure à 20-25ml/kg/heure. Ainsi, une dose initiale de 25ml/kg/heure est actuellement recommandée comme dose initiale pour l’EERC. Au cours du traitement, cette dose doit cependant être adaptée en fonction du contrôle métabolique, de l’équilibre acide-base et des électrolytes. Par ailleurs, vu les fréquentes interruptions de traitement d’EERC (examens radiologiques, interventions chirurgicales…), une vérification de la dose effective reçue en 24 heures est indiquée.
Comme toute circulation extracorporelle, le circuit d’EERC est sujet à l’activation de la cascade de coagulation. En l’absence de traitement anticoagulant, des thrombi peuvent se constituer au niveau du filtre avec pour conséquence une diminution progressive de sa perméabilité. La thrombose complète du circuit est associée à une perte sanguine d’environ 150-300 ml. Cette complication est la cause d’une diminution de l’efficacité du traitement, de coûts supplémentaires et d’une augmentation de la charge de travail infirmier. Une anticoagulation est donc nécessaire.
Actuellement, l’héparine administrée en perfusion continue dans le circuit reste le standard thérapeutique. Une activité anti-Xa entre 0,3 et 0,6 UI/ml est généralement admise comme cible thérapeutique. L’héparine est flexible, bon marché et ses effets peuvent être antagonisés. Par contre, elle possède des propriétés pro-inflammatoires11 et peut causer une «thrombocytopénie induite par l’héparine» parfois associée à de dramatiques complications thrombotiques. De plus, le caractère systémique de l’anticoagulation augmente le risque de complications hémorragiques.12 Afin de limiter ce risque souvent important aux soins intensifs, une anticoagulation à dose infrathérapeutique est fréquemment prescrite avec pour conséquence une diminution de la durée de vie moyenne des filtres.
L’anticoagulation régionale par le citrate constitue une alternative attractive (figure 4). Le citrate est un chélateur du calcium, cofacteur essentiel à la cascade de coagulation. Il est administré à l’entrée du circuit (avant le filtre) en visant un taux de calcium ionisé dans le circuit inférieur à 0,35 mmol/l. Une solution de chlorure de calcium administrée à la sortie du circuit permet de rétablir la calcémie au-dessus de 1,05 mmol/l. Le citrate est un tampon acido-basique car métabolisé au niveau hépatique en bicarbonate (ratio 1 : 3). Ainsi, l’insuffisance hépatique sévère est une contre-indication classique à l’utilisation du citrate.
L’utilisation du citrate est associée à une augmentation de la durée de vie des filtres ainsi qu’à une diminution du risque hémorragique.13 L’implémentation de cette technique dans les unités de soins intensifs a été freinée par la relative complexité des protocoles et par les risques associés à des erreurs de manipulation. Actuellement, ces risques sont minimisés grâce au développement de protocoles standardisés implémentés directement dans les dernières générations de machines d’EERC. Ainsi, l’anticoagulation régionale par citrate est maintenant recommandée comme anticoagulation par défaut.6
L’EERC est la technique de choix pour les malades des soins intensifs qui présentent une IRA sévère associée à une instabilité hémodynamique. Elle permet une épuration adéquate du sang par des mécanismes proches de la physiologie rénale et une correction des troubles électrolytiques adaptée au contexte clinique. Néanmoins, son administration reste associée aux risques que représente le recours à un cathéter de gros calibre et à une anticoagulation régionale ou systémique.
> L’épuration extrarénale continue (EERC) est la méthode de choix pour substituer la fonction rénale chez les malades instables sur le plan hémodynamique souffrant d’insuffisance rénale aiguë sévère
> L’EERC implique l’insertion d’un cathéter de gros calibre dans une veine centrale, qui peut être associée à d’importantes complications
> La composition de la solution de remplacement doit être adaptée à la situation clinique
> Le citrate comme anticoagulation régionale est une alternative prometteuse à l’héparine. Son utilisation est appelée à se généraliser
> La dose d’hémofiltration actuellement recommandée est de 25 ml/kg/heure