N°29 – Octobre 2006

Sommaire

La Maîtrise d’ultrafiltration,système mixte.
Par P.Herbreteau , Responsable qualité, Laboratoire Hospal
Système débitmétrique
Par F.Jambon,Directeur Technique, Laboratoire Gambro
Système coriolis
Par Marie Christine Maître,Attachée commerciale, Laboratoire Bellco
Système volumétrique
Par J.C.Jamoteau,Directeur technique adjoint, Laboratoire Fresenius Medical Care
Contrôles d’ultrafiltration
Par M.Da Rocha,Responsable technique, Clinique de l’Alma , Paris
Risques liés à la rétro filtration
Par Dr O.Grézard , Néphrologue, CHR Orléans
Avantages et inconvénients des membranes à haute perméabilité en hémodialyse
Par Pr T.Petit Clerc,Néphrologue, Aura et Faculté de médecine Pierre et Marie Curie, Paris
La Nouvelle Gouvernance Hospitalière, la Tarification à l’activité
Par J-P.Gusching,Directeur Général
Par L.Joannides,Dircteur des services financiers, CHR Orléans

 

 

Président : Hubert Métayer ( Compiègne)
Vice-Président : Emmanuel Carnot (Maubeuge)
Secrétaire : Jean-Claude Diez (Hyères)
Trésorier :Thierry Villaret(Paris)
Délégué régional :Pascale Brasset (Compiègne), Jean-Claude Diez (Hyères), Thierry Villaret (Paris)

 

 

La Maîtrise d’ultrafiltration,système mixte.

Par P.Herbreteau , Responsable qualité, Laboratoire Hospal

 
Le principe d’ajustement de l’ultrafiltration des patients par les générateurs de dialyse a évolué au cours de l’histoire de l’hémodialyse, en fonction des possibilités techniques existantes au moment de la conception du générateur, mais aussi des caractéristiques de perméabilité des membranes des hémodialyseurs utilisés.

Ainsi, lorsque la première membrane AN69 à « haute perméabilité » est apparue au début des années 70, il devint nécessaire de trouver une alternative au contrôle de l’ultrafiltration par ajustement de la pression transmembranaire (PTM). En effet, le coefficient d’ultrafiltration de cette membrane, 10 fois supérieur à celle des autres membranes de l’époque, rendait illusoire la maîtrise de l’ultrafiltration par le contrôle des pressions.

C’est dans ce contexte qu’a été développé le Rhodial 75. Il se composait d’une cuve indéformable de 75 litres remplie d’un bain de dialyse. Ce bain était mis en circulation dans l’hémodialyseur, puis re-bouclé sur la cuve. Il suffisait alors de prélever, à l’aide d’une pompe, un volume dans cette cuve pour que celui-ci soit automatiquement compensé par une ultrafiltration équivalente du patient.

Ce système, qui fonctionnait en circuit fermé, a évolué à partir des années 80 vers un système semi-ouvert. La cuve de 75 litres du Rhodial a été remplacée par un circuit de dialysat de 2 litres, se présentant sous la forme d’un serpentin. Après passage dans le dialyseur, le dialysat usagé était périodiquement remplacé par un volume identique de dialysat frais, à l’aide d’un bloc constitué de 4 vannes. De la même façon que sur le Rhodial, l’utrafiltration patient était assurée par une pompe située dans le circuit dialysat (serpentin de 2 litres). Tout volume prélevé par cette pompe était alors compensé par une ultrafiltration équivalente du patient.
Ce système semi-ouvert a été utilisé sur toute la gamme des générateurs MONITRAL et ce principe est encore aujourd’hui utilisé sur d’autres générateurs du marché.

Au début des années 90, lorsque les progrès technologiques l’ont permis, la société HOSPAL s’est orientée vers un maîtriseur volumétrique ouvert, en ligne.
La maîtrise de l’ultrafiltration est depuis assurée par le pilotage du débit dialysat d’entrée et de sortie du dialyseur.

Ces débits sont mesurés par des débitmètres volumétriques qui mesurent le volume écoulé en emprisonnant de façon répétée un volume élémentaire de fluide (volume nominal de 460 ?l).
Le volume total de liquide traversant un débitmètre pendant un laps de temps donné, est égal au produit du volume élémentaire multiplié par le nombre d’emprisonnements. Nos débitmètres délivrent en fait une fréquence proportionnelle aux débits.

Le concept de notre maîtriseur repose donc sur l’utilisation de 2 débitmètres volumétriques (D1 et D2), et de 2 pompes occlusives à engrenages (P1 et P2). Le débitmètre volumétrique D1 et la pompe P1 sont situés en amont du dialyseur, alors que la pompe P2 et le débitmètre D2 sont situés en aval.

La pompe à engrenage P1 est asservie de façon à obtenir un débit dialysat correspondant au débit de consigne, en fonction de la fréquence délivrée par le débitmètre volumétrique d’entrée D1.
La pompe à engrenage P2 est quant à elle asservie de façon à obtenir un débit en sortie du dialyseur égal au débit d’entrée, en fonction des fréquences délivrées par le débitmètre volumétrique d’entrée D1 et de sortie D2.

 

 

Système débitmétrique

Par F.Jambon,Directeur Technique, Laboratoire Gambro

 
Celle-ci a été développée et intégrée à la génération AK10 dès 1982. Il s’agissait de faire fonctionner un maitriseur compatible avec un circuit ouvert série, ce qui n’était pas si courant à l’époque. Les Ingénieurs Suédois de Gambro se sont tournés vers la mesure par induction électromagnétique (loi de Faraday) et ont réussi à concevoir le module UFM10-01. Ce système a plus tard été intégré dans l’AK100 puis dans les générations qui ont suivi.

Le système fonctionne en fait comme 2 générateurs de débit amont et aval au dialyseur, le 2ème régulant un débit additionnant celui régulé par le générateur amont et l’UF du patient. Celle-ci est constamment calculée en fonction du volume restant à perdre et du temps de séance restant. On parle donc bien de mesures de débits mais d’une maîtrise du volume de l’UF.

La cellule d’UF est au coeur du système. C’est un élément passif, intégré, possédant ses propres valeurs d’Offset et de coefficient et peut-être utilisée « plug and play » dans tout générateur Gambro. Elle est, en automatique, régulièrement vérifiée au cours de chaque séance afin de prévenir les dérives consécutives aux risques d’encrassement des circuits (particulièrement en aval du dialyseur).

Elle est sur la dernière génération des AK200S doublée d’un système de mesure parallèle conçu à partir de la conversion des pressions en débit.

La simplicité du maitriseur Gambro a permis dès 1994 l’introduction de la version ULTRA pour l’HDF et l’HF en-ligne.

Ce système offre de nombreux avantages tels son volume réduit, son adaptations aux différents modes de désinfection, sa large plage de mesure et permet une mesure en continu du débit dialysat.

 

 

Système coriolis

Par Marie Christine Maître,Attachée commerciale, Laboratoire Bellco

 
Système Coriolis :

L’effet Coriolis : qu’est-ce que c’est ?
L’application de l’effet Coriolis à la mesure de l’ultrafiltration. Présentation du maitriseur d’UF Bellco.
Avantages du système Coriolis

 

 

Système volumétrique

Par J.C.Jamoteau,Directeur technique adjoint, Laboratoire Fresenius Medical Care

 
DU CONTRÔLE A LA MAITRISE DE L’ULTRAFILTRATION
Au début des traitements de dialyse, l’ultrafiltration était réalisée par une « réduction » (clamp ajustable, vanne de dépression….) sur le circuit dialysat afin de créer une PTM.
Le débit UF étant dépendant de la PTM et du coefficient d’ultrafiltration du dialyseur, l’apparition des membranes à haute perméabilité rendait difficile le contrôle de la perte de poids au niveau du patient.

MAITRISE VOLUMETRIQUE DE L’ULTRAFILTRATION
Elle est réalisée à partir d’un circuit fermé dont le volume est fixe, non compliant et dans lequel sont intégrés le dialyseur et une pompe d’ultrafiltration.
Sur ce circuit fermé non compliant, une pompe volumétrique prélève un certain volume de liquide soumettant l’ensemble du circuit à une dépression et entraînant ainsi une convection (ultrafiltration ) au niveau du dialyseur, donc une perte de poids pour le patient strictement égale au volume de liquide soustrait par la pompe.

MODULE D’EQUILIBRE VOLUMETRIQUE (Maîtriseur) :
Il est constitué de 2 chambres indéformables de 30 ml+/-1ml, chacune séparée par une membrane à haute élasticité. Ces 2 chambres sont soumises alternativement à des pressions grâce à 2 cycles de commandes d’ouverture et de fermeture de 8 électrovannes de manière à avoir un débit dialysât continu ( voir schémas).Le principe est basé sur le fait que le remplissage d’un compartiment provoque l’expulsion d’une quantité de liquide identique de l’autre compartiment, rendant ainsi rigoureusement identiques les volumes de liquide entrant et sortant du dialyseur. De part l’étanchéité assurée par les 2 membranes, il n’y a aucun contact entre les compartiments de dialysat frais et les compartiments de dialysat usé.

PRINCIPE DE FONCTIONNEMEMT DU MODULE D’ÉQUILIBRE VOLUMETRIQUE

1ère PHASE DU CYCLE:

Sur la chambre de gauche, à l’aide d’une pompe de dégazage le compartiment de gauche est rempli de dialysât frais expulsant en même temps une quantité égale de dialysât usé du compartiment de droite à l’égout par l’intermédiaire de la membrane. En même temps, sur la chambre de droite la pompe débit remplit le compartiment de droite de dialysât usé expulsant une quantité égale de dialysât frais vers le dialyseur. Au terme de ce cycle (3,6s pour un débit dialysât de 500ml ),les 8 électrovannes se ferment brièvement pendant 100ms et le cycle 2 peut commencer. L’impulsion de commande du changement d’état des électrovannes est générée par une montée d’intensité au niveau du moteur de la pompe débit ou par une montée en pression (détection par un capteur sur le nouveau système ) lorsque la membrane a complètement épousé la paroi de la chambre.

2ème PHASE DU CYCLE:

Sur la chambre de droite, la pompe de dégazage remplit le compartiment de gauche de dialysât frais expulsant en même temps une quantité égale de dialysât usé du compartiment de gauche à l’égout par l’intermédiaire de la membrane. En même temps, sur la chambre de gauche la pompe débit remplit le compartiment de droite de dialysât usé expulsant une quantité égale de dialysât frais vers le dialyseur. Au terme de ce cycle (3,6s pour un débit dialysât de 500ml ),les 8 électrovannes se ferment brièvement pendant 100ms et le cycle 1 peut de nouveau recommencer.

SECURITES:
Le bon fonctionnement du module d’équilibre volumétrique impose que de l’air ne puisse pénétrer dans les compartiments des 2 chambres.
Deux contrôles : un dégazage correct pour l’alimentation en dialysât frais et un détecteur d’air placé en aval du dialyseur pour l’alimentation en dialysât usé. Malgré le bon fonctionnement du maîtriseur, des évènements tels que des fuites de liquide, des prises d’air sur le circuit hydraulique pendant la séance peuvent angereusement perturber la maîtrise de la perte de poids. Le système est de ce fait sécurisé par un test cyclique d’étanchéité de tout le circuit hydraulique au cours de la séance de dialyse et par la présence de plusieurs détecteurs de liquide( nouveau système) .

 

 

Contrôles d’ultrafiltration

Par M.Da Rocha,Responsable technique, Clinique de l’Alma , Paris

 
Afin de contrôler la fiabilité de nos générateurs, et vu la configuration hydraulique de plus en plus complexe des générateurs de dialyse, j’ai effectué quelques tests de maîtrise D’ULTRAFILTRATION sur des générateurs allant de 2 à 10 ans qui sont régulièrement entretenus par nos soins.

Type de matériel utilisé :Balance KERN lecture 5 g
:Chrono 30 min 1/5 s
:Chrono Timer rebours Digital sonore

Contrôle n : 1.2 & 2.2 Version de logiciel 2.18

Test effectué sur un même générateur âgé de 8 ans

1. Test 1.2 débit dialysât à 750 ml/m
2. Test 2.2 débit dialysat à 500 ml/m

Les résultats montrent un degré d’inexatitude d’environ 4 à 6. % pour une vitesse d’ultrafiltration à : 500 ml/h, 1000 ml/h et 1500 m/h à l’heure.

Contrôle n :3 –Version de logiciel 2.19.4

Même générateur débit 500 ml/m

Après changement de logiciel version en 2.19.4 sans entretien nous
voyons une amélioration du degré d’inexatitude de 2 % pour 500 ml/h ,0.5 % pour 1000 ml/h et 1.34 % pour 1500 ml/h.

 

 

Risques liés à la rétro filtration

Par Dr O.Grézard , Néphrologue, CHR Orléans

 

 

Avantages et inconvénients des membranes à haute perméabilité en hémodialyse

Par Pr T.Petit Clerc,Néphrologue, Aura et Faculté de médecine Pierre et Marie Curie, Paris

 
Il reste classique d’opposer les membranes à haute perméabilité et les membranes à faible perméabilité. Lors de l’avènement des membranes à haute perméabilité dans les années 70, l’opposition était totale entre ces deux types de membrane : les membranes à faible perméabilité étaient naturelles (à base de cellulose), de faible pente, de point de coupure peu élevé et peu biocompatibles.
La première membrane à haute perméabilité (polyacrynolitryle AN 69) était au contraire une membrane synthétique de forte pente, à point de coupure élevé, très biocompatibles et plus coûteuse. Actuellement, il existe un continuum entre ces deux types de membranes, ce qui nécessite d’en préciser les diverses caractéristiques avant de les classer et de décrire leurs avantages et inconvénients.

Les trois principales caractéristiques d’une membrane sont sa capacité d’épuration des déchets, sa biocompatibilité et son prix.

La capacité d’épuration dépend de la perméabilité de la membrane d’une part, de sa capacité d’absorption d’autre part. En ce qui concerne la perméabilité, il importe de distinguer :

– la perméabilité diffusive dont les principaux paramètres sont l’épaisseur et la surface de la membrane. Afin de diminuer l’exposition du sang à la membrane et donc d’améliorer la biocompatibilité du dialyseur, il est préférable de réduire l’épaisseur plutôt que d’augmenter la surface, mais il faut cependant maintenir une solidité suffisante pour résister au gradient de pression transmembranaire.
– La perméabilité hydraulique (ou pente) dont le principal paramètre est la porosité de al membrane définie comme le rapport de la surface totale des pores (un pore est un chemin possible pour l’eau) sur la surface totale de la membrane.
– Le point de coupure (cut-off) défini comme la masse molaire la plus élevée d’un soluté pouvant traverser la membrane et dont le principal déterminant est le diamètre des pores les plus larges.
– La sélectivité, fonction de l’uniformité de la taille des pores.

Les différents critères de capacité d’épuration d’une membrane permettent de distinguer les membranes à faible efficacité (low-efficency) et les membranes à faible pente (low-flux) et les membranes à forte pente (supérieure à 20 ml/min/mmHg), les membranes à faible perméabilité (low permeability) et les membranes à forte perméabilité (point de coupure supérieur à 20 000 daltons).

La biocompatibilité de la membrane dépend de sa nature (cellulosique ou synthétique), de sa charge électrique, de ses propriétés hydrophiles ou hydrophobes, de son caractère symétrique ou asymétrique.

En ce qui concerne le coût d’une membrane, il est important de distinguer le prix de revient et le prix de vente est fonction de l’offre et de la demande. Il est en conséquence plus élevé pour une membrane à performances élevées.

Il résulte de ce qui précède que comparer les différents types de membrane quant à leurs avantages et inconvénients ne revient pas seulement à comparer les membranes de faible et haute perméabilité : il faut aussi comparer les membranes de faible et haute efficacité, de faible et forte pente, de faible et haute compatibilité. Bref, il est nécessaire de comparer les membranes de faibles et hautes performances, la distinction étant faite, comme il vient d’être dit, sur un critère de prix. Et la question essentielle, la seule question en réalité, est la suivante : les avantages en rapport avec l’utilisation de membranes de performances élevées justifient-ils leur surcoût ?

En ce qui concerne les critères biologiques, les membranes hautement efficaces permettent, par définition, une meilleurs épuration de l’urée : elles améliorent donc l’index de dialyse Kt/V. Les membranes hautement perméables permettent une meilleure épuration des moyennes molécules surtout lorsqu’elles sont associées à une technique convective (hémodiafiltration, plus répandue que l’hémofiltration) qui nécessite l’utilisation d’une membrane à forte pente. Les membranes hautement sélectives permettent de diminuer les pertes d’albumine. Les membranes hautement biocompatibles diminuent la stimulation inflammatoire (quantifiée par divers paramètres : CRP, interleukines, production de ß2-microglobulines ect…).

On a souvent insisté sur le fait que les membranes à forte pente entraînent un phénomène de rétrofiltration favorisant la contamination du patient par des impuretés du dialysat. Cet inconvénient potentiel doit cependant être relativisé, d’une part parce qu’il existe une tendance indéniable à utiliser un dialysat de plus en plus propre, voire stérile et ultrapur, d’autre part parce que certaines de ces membranes présentent la capacité d’absorber les endotoxines, ce qui rend la rétrofiltration moins dangereuse. Ainsi l’utilisation de membranes à hautes performances semble indéniablement présenter de réels avantages sur des critères purement biologiques.

Quelle est cependant l’utilité d’améliorer un critère biologique si le patient n’en ressent aucun bénéfice, autrement dit cette amélioration n’induit pas une diminution de la mortalité ou de la morbidité ? Or les différences entre membranes de performances faibles ou élevées sont sur ce point beaucoup moins nettes. Certes, les patients traités par membrane en cuprophane ont un risque de mortalité plus de 30% supérieur aux autres, ce qui justifie que le cuprophane ne soit pratiquement plus utilisé en Europe. Par contre, en ce qui concerne tous les autres types de membrane (à base de cellulose modifiée ou synthétique, faible ou forte pente, faible ou forte perméabilité), il n’a pas été jusqu’à présent possible de prouver, malgré la grande taille des échantillons de patients étudiés, de différances significatives de morbidité et de mortalité. Les seuls résultats significatifs ont été obtenus sur un sous-groupe de patients représentant une frange marginale de la population des patients hémodialysés, à savoir les patients ayant plus de 4 ans d’ancienneté en dialyse (patients jeunes refusant la transplantation ou dont l’hyperimmunité ne permet pas la transplantation). Pour ces patients, l’utilisation d’une membrane à hautes performances diminue l’incidence des douleurs ostéo-articulaires et probablement la mortalité d’origine cardiovasculaire.

En conclusion, les membranes à hautes performances ne semblent certainement pas plus mauvaises que les membranes à faibles performances, mais elles sont certainement plus chères. Leur utilisation semble justifiée chez les patients ayant plus de 4 ans d’ancienneté en dialyse. Pour les autres, la question reste posée de savoir si les économies réalisées par l’utilisation de membranes moins performantes ne devraient pas être prioritairement affectées à d’autres améliorations, par exemple en ce qui concerne la qualité de l’eau, ou la fréquence des séances de dialyse, dont les effets sur la morbi-mortalité sont beaucoup plus nets. Il ne faut cependant pas oublier qu’un déplacement de la demande médicale vers les membranes à faible perméabilité entraînerait nécessairement, par le jeu de l’augmentation de la demande par rapport à l’offre dans une économie libérale, une augmentation des prix de vente de ces membranes qui relativiserait les économies ainsi réalisées.

 

 

La Nouvelle Gouvernance Hospitalière, la Tarification à l’activité

Par J-P.Gusching,Directeur Général
Par L.Joannides,Dircteur des services financiers, CHR Orléans

 

 

Journal de l’Association des Techniciens de Dialyse
Copyright ATD Infos – N°17 – Octobre 2002

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