Dialyse au citrate

Préambule :

La dialyse au citrate, utilise les mêmes principes d’épuration extra rénale que l’hémodiafiltration avec de l’héparine, vue précédemment. Ce qui change, c’est l’anticoagulant utilisé.

Anticoagulation au citrate :

Lorsqu’on fait une hémodiafiltration au citrate, on utilise une anticoagulation au citrate, c’est ce qui va remplacer l’héparine. Il existe deux formes de citrates utilisées :

  • L’acide citrique contient 3 ions H+
  • Le citrate trisodique contient 3 ions Na+ (appelé aussi citrate de sodium)

Objectif de l’anticoagulation au citrate :

L’utilité de l’anticoagulation au citrate, c’est qu’elle permet une anticoagulation sélective du circuit extracorporelle : bien dosée, elle agit dans une moindre mesure chez le patient. Ainsi, on évite le risque hémorragique liée à l’utilisation de l’héparine, qui aura un effet global (patient et circuit extracorporelle).

Indications de l’utilisation du citrate :

  • Risque hémorragique lié à :
    • Chirurgie récente ou traumatique
    • Lésions intracrâniennes
    • Péricardite urémique
    • Rétinopathie diabétique sévère
    • Hypertension maligne
    • Coagulopathie incontrôlable
  • Thrombocytopénie induite par l’héparine (HIT)

On utilise aussi l’anticoagulation au citrate lorsqu’il y a des allergies à l’héparine.

Contre-indications de l’utilisation du citrate :

Toutes les situations cliniques dans lesquelles le métabolisme du citrate peut de trouver altérer :

  • Insuffisance hépatique sévère
  • Conditions associées à une perfusion musculaire réduite
  • Cirrhose hépatique
  • Intolérance au citrate

Fonctionnement de l’anticoagulation au citrate :

Le citrate chélate le calcium ionisé pour former un complexe soluble citrate-calcium : ils se combinent ensembles. Ainsi, le citrate :

  • Empêche l’activité enzymatique des facteurs de coagulation dépendant du Ca2+ : car le citrate prend en otage le calcium ionisé.

  • La diminution du Ca2+ empêche toute coagulation dans le circuit extra-corporel.

Attention, le citrate chélate aussi le magnésium (en moindre quantité, mais ça le chélate quand même).

Distribution du calcium dans le compartiment sanguin :

Dans le corps, le calcium se présente sous des formes différentes. 99% du calcium contenue dans le corps se trouve dans les os et les dents !

Dans le compartiment sanguin, lorsqu’on fait un calcium total dans un ionogramme, on mesure la concentration de tout le calcium contenu : il est entre 2.2 et 2.6mmol/l.

Le calcium ionisé, Ca2+, est lui actif pour la coagulation et pour l’activité cardiaque. On peut le mesurer avec le gazomètre. Il représente environ 50% du calcium total, ses normes sont entre 1.0 et 1.3mmol/l.

Environ 40% du calcium total est lié à des protéines, ses normes sont entre 0.95 et 1.2mmol/l. Un pH basique favorise la liaison aux protéines.

Les 10% du calcium total restant, sont lié à d’autres complexes, comme par exemple le citrate, le lactate, le bicarbonate. Ça représente 0.05mmol/l.

Circuit d’une dialyse au citrate :

Le but du citrate, est d’éviter la coagulation du filtre et des tuyaux. Donc, dès que le sang sort du patient, on administre immédiatement le citrate de calcium [1], via la pré pompe sang (PPS). La pré pompe sang est initialement prévue pour donner du citrate, et non une pré dilution comme on l’utilise lors d’une dialyse à l’héparine.

Comme le calcium est pris au piège par le citrate, et qu’une partie est éliminée dans le filtre, on va réadministrer du calcium directement au patient avec une voie centrale [7].

Le prélèvement à la sortie du filtre [4] doit donner un Calcium Ca2+entre 0.3 et 0.5mmol/l. C’est cette concentration qui nous montre l’efficacité de l’anticoagulation. Attention, le citrate ne doit pas chélater tout le calcium, sinon ça expose le patient à des risques comme les crampes, les convulsions etc.

Ca signifie également que le liquide de dialysat qui passe dans le filtre [3] ne doit pas contenir de calcium, sinon il risque de repasser dans la circulation, et de boucher le circuit !

Métabolisation du citrate :

Lorsque le calcium se lie au citrate, il libère des ions H+. Ces ions H+ sont éliminés en partie au niveau du filtre.

Le foie, peut inverser la chélation, c’est-à-dire séparer l’ion Ca2+ du citrate, mais va en contrepartie relâcher des bicarbonates et du calcium ionisé. Le foie métabolise environ 60% du citrate associé au calcium. Le cortex rénal et les muscles squelettiques métabolisent le reste. La métabolisation prend 30min environ. Ceci signifie que pour réaliser une dialyse au citrate, il faut obligatoirement un fois qui fonctionne !

Un complexe de citrate-calcium relâche trois ions bicarbonates.

Avec le citrate, les complications majeures sont donc :

  • L’acidose
  • L’alcalose

Cycle du calcium :

  • Infusion de citrate directement dans la ligne d’accès. Le citrate se lie au calcium ionisé et, de ce fait, anticoagule le circuit extra corporel
  • Une partie importante du complexe citrate-calcium est perdue dans l’ultrafiltrat (environ 40%)
  • Lorsque le citrate arrive au patient, il est dilué dans le volume sanguin total, et est rapidement métabolisé en bicarbonate, principalement par le foie (1 citrate relâche 3 bicarbonates)
  • Lors de la métabolisation du citrate, le calcium lié est relargué dans la circulation sanguine.
  • Il n’y a donc pas d’anticoagulation systémique

Le calcium administré en compensation correspond normalement au calcium supprimé dans l’ultrafiltrat. Ainsi les stocks de calcium du patient restent relativement les mêmes, puisque le foie va procéder à l’inversion de la chélation au fur et à mesure.

Contrôle du calcium et de la coagulation :

Le contrôle du calcium ionisé s’effectue à deux endroits :

  • Mesure du Ca2+ post filtre : elle permet de déterminer la dose de citrate nécessaire à l’anticoagulation
  • Masure du Ca2 + du patient, dit aussi préfiltre : cette mesure s’effectue sur le patient (cathéter artériel), ou sur la ligne rouge de la dialyse, avant la dose de citrate. Cette mesure permet d’adapter le calcium administré en supplément au patient

En résumé :

Distribution du calcium :

Lorsqu’on dialyse au citrate, le calcium chez le patient va être distribué différemment suivant les endroits. Dans le circuit, une plus grande partie du calcium sera lié à un complexe, en raison de la chélation au citrate. Il y aura donc peu de calcium ionisé disponible, d’où le risque pour le cœur, le cerveau et la coagulation. C’est pour ça qu’il faut vite réadministrer du calcium au patient.

Solutions utilisées :

Solution de citrate Dialysat Réinjection
Nom de la solution Prismocitrate 18/0 Prism0cal B22 Hémosol BO Prismasol 4
Pompe PPS Dialyse Post Post
Citrate trisodique 18mmol/l
Acide citrique 0mmol/l
Sodium 140mmol/l 140mmol/l 140mmol/l 140mmol/l
Chlorure 86mmol/l 120,5mmol/l 109.5mmol/l 113,5mmol/l
Calcium 0mmol/l 0mmol/l 1.75mmol/l 1.75mmol/l
Magnesium 0mmol/l 0.75mmol/l 0.5mmol/l 0.5mmol/l
K+ 0mmol/l 4mmol/l 0mmol/l 4mmol/l
Glucose 0mmol/l 6,1mmol/l 0mmol/l 6.1mmol/l
Bicarbonate 22mmol/l 32mmol/l 32mmol/l
Lactate 3mmol/l 3mmol/l 3mmol/l
Osmolarité 287mOsm/l

Prism0cal B22 : Cette solution de dialysat sans calcium est utilisée uniquement dans un traitement avec citrate. Les poches de dialysat ne contiennent jamais de calcium lors d’une dialyse au citrate.

Les poches contenant le citrate sont utilisées comme poches de pré-dilution.

La poche de post-dilution peut contenir du calcium. Malgré tout, c’est quand même nécessaire d’administrer du calcium par voie centrale pour corriger le tir. La solution de calcium peut aussi être injectée sur la ligne « retour » au patient, juste avant le cathéter de dialyse, si une voie centrale accessible fait défaut.

Les poches de réinjections ne doivent jamais contenir plus de 4mmol/l de K+ ! Et attention, certaines poches en ont déjà à la base, il faut éviter que le patient ne se retrouve avec un potassium trop élevé.

Solution de calcium :

Il existe deux solutions de calcium disponibles dans le service :

  • Le chlorure de calcium : il permet de donner du calcium ionisé tout de suite actif pour la coagulation, l’activité musculaire et l’activité cérébrale. C’est ce type de calcium qu’on privilégie lors d’une réanimation.
  • Le gluconate de calcium : il demande d’abord une étape de métabolisation afin de libérer le calcium. C’est cette solution qu’on utilise pour la réadministration du calcium lors d’une dialyse au citrate

La concentration de la solution dépendra du poids du patient. La concentration utilisée, doit être enregistrée dans la machine. Car c’est la Prismaflex qui gère l’administration du calcium. On doit obligatoirement utiliser la tubulure spécifique prévue pour l’administration de Ca2+ : la tubulure Prismaflex CA250. On ne doit pas mettre plusieurs tubulures bout à bout (car l’amorçage de la tubulure, et les résistances sont enregistrée dans la machine). La solution de calcium est filtrée par la tubulure Prismaflex CA 250. La seringue de calcium ne se branche pas sur la voie des amines, ni sur une VVP.

Enfant <15kg Enfant >= 15kg
Seringue de 50ml BD Plastipack de gluconate de calcium à 5%

On dilue nous-même la solution : 25ml de gluconate de calcium 10% + 25ml de NaCl0.9%

Seringue de 50ml BD Plastipack de gluconate de calcium 10%, solution pure.

Débit en hémodiafiltration sous citrate :

Lors d’une dialyse sous citrate, on oublie le calcule de dose de dialyse (répartition des liquides prévue lors d’une dialyse sous héparine).

  1. Débit du sang : d’abord, on va régler le débit du sang, entre 3 et 4ml/kg/min
  2. Débit du dialysat : il est réglé en fonction du débit sanguin au démarrage. Puis on ajuste le débit en fonction de l’équilibre acidobasique.
  3. Concentration de citrate : puis on règle la dose de citrate (sur la pré pompe sang). Il ne s’agit pas d’un débit, mais d’une concentration de citrate par litre de sang prélevé. De base, on commence à 3mmol/l, puis on ajuste la dose en fonction de l’efficacité de l’anticoagulation (prélèvement post filtre).
  4. Compensation de calcium : c’est le 4ème réglage, il se fait en pourcentage. Au début de la dialyse, on compense toujours le calcium à 100%. Puis on ajuste la compensation en fonction du calcium ionisé du patient.

Les pompes de citrate (pré pompe sang) et de calcium (pousse seringue) sont asservies au débit sanguin : si le débit sanguin ralentie, la pré pompe sang et la compensation ralentiront également (et inversement). Ainsi la concentration restera identique, et le calcium compensé dépend de la dose de citrate. Il s’agit d’une sécurité. C’est l’avantage de la Prismaflex.

Le débit du pousse seringue de calcium s’adapte automatiquement aux changements suivants :

  • Débit du dialysat
  • Débit de la pré pompe sang
  • Débit de réinjection post dilution
  • Débit du sang
Résultat
Débit du sang Dose de citrate Citrate PPS Pousse seringue de calcium
Modification Augmentation débit du sang =
Diminution débit du sang =
Augmentation dose de citrate =
Diminution dose de citrate =

Réglage initial en fonction du poids :

Le fait du mettre du citrate, la dose de dialyse est énorme pour les enfants à petit poids. Ça signifie que le débit de la solution de réinjection sera plus faible.

Adaptation des débits :

Compensation du calcium :

Avant de débuter la dialyse, on doit connaitre la valeur du calcium ionisé du patient (calcium ionisé artériel, dit aussi « préfiltre[1] ». La valeur du calcium ionisé doit se situer entre 1.00 et 1.20mmol/l.

Puis on adapte la compensation du calcium en fonction des résultats selon le tableau :

Ca2+ ionisé artériel en mmol/l Compensation du Ca2+
<0.8 110% Contrôler le calcium ionisé toutes les heures jusqu’à ce qu’il soit ≤0.8

Sur prescription médicale, administrer en IV lent du 3 min du gluconate de calcium 10%

0.8<x<0.99 105% Contrôler le calcium ionisé aux heures
1.00<x<1.20 100%
1.21<x<1.33 95%
>1.33 90%

Dose de citrate :

Une fois la dialyse en route, on vérifie le calcium postfiltre. Elle est le reflet de la dose de citrate, et donc de l’anticoagulation.

On souhaite maintenir un Ca2+ postfiltre entre 0.3 et 0.5mmol/l. Si la valeur est >0.5mmol/l, il y a un risque de coagulation du circuit. En-dessous de 0.3, ça peut être dangereux pour le patient.

Ca2+ postfiltre 0.3 à 0.5mmol/l >0.5mmol/l
Dose de citrate Conserver le débit à 3mmol/l Augmenter la dose de citrate de 0.5mmol/l

Recontrôler 30min après jusqu’à obtention de la valeur cible

Dialysat :

Le débit du dialysat va nous permettre de réguler l’équilibre acidobasique de notre patient. L’usage de citrate comme anticoagulant va perturber l’équilibre acidobasique de notre patient, puisqu’en se liant au Ca2+, il libère des ions H+, et que lors du processus inverse réalisé par le foie, ce sont des ions HCO3qui sont relâchés.

En présence d’une acidose chez notre patient, on peut penser qu’il n’arrive pas à « nettoyer » suffisamment de complexes citrate-Ca2+. C’est ce qu’on appelle le débordement de la clairance hépatique. On a alors une acidose à trou anionique élevé.

Pour rappel, le trou anionique se calcule :

Trou anionique = Na+  (Cl+HCO3)

Par exemple, si on a 140 – (104+12), on obtient 12, la valeur est normale. Lorsque la valeur du trou anionique dépasse 16, on a une valeur anormale, qui témoigne de la présence d’un acide endogène ou exogène. Il faut se poser la question de la fonction hépatique : est-elle toujours correcte ?

Avant de débuter la dialyse, on doit connaitre les réserves alcalines du patient (bicarbonates). Entre 19 et 28, le débit du dialysat ne subit pas de changement. En dessous ou au-delà, il doit être changé sur prescription médicale.

En cours de dialyse, on contrôle le bicarbonate aux heures, les 6 premières heures du début du traitement. En fonction des résultats, on adaptera le débit :

  • Sur prescription médicale systématiquement, par les néphrologues pour les enfants de moins de 30kg
  • Selon le tableau si dessous, toujours sous prescription médicale :
Bicarbonate artériel ou pré filtre en mmol/l <18 Entre 19-28 >28
Modification du débit du dialysat sur OM Y-250ml/h Pas de changement Y+250ml/h

Y= débit du dialysat au moment de la mesure des bicarbonates en artériel.

Attention, le débit du dialysat ne doit jamais dépasser 1500ml/h.

Devant un patient alcalin (ce qui peut arriver puisque le foie, en séparant le citrate et le calcium, va libérer des bicarbonates), on va donc augmenter le débit du dialysat pour éliminer davantage de bicarbonates. Devant des variations de réserve de bicarbonates, on doit également se demander si :

  • Les poches utilisées contiennent-elles la bonne dose de calcium (ou pas de calcium le cas échéant)
  • Le montage est correctement réalisé
  • Il ne faut pas seulement changer le débit, on doit en comprendre l’origine !

Surveillance et adaptation des débits :

  • Gazométrie artérielle, et électrolytes artériels :
    • Avant le démarrage du traitement
    • Puis toutes les 3h
    • Plus fréquemment si nécessaire
  • Calcium ionisé post filtre :
    • 15min après le début du traitement
    • 15min après tout changement de tout débit confondu (débit dialysat, débit de réinjection)
  • Dose de citrate à ajuster pour obtenir des valeurs de calcium ionisé dans le circuit entre 0.3 et 0.4mmol/l
  • Infusion de gluconate de calcium ajustée de manière à maintenir le calcium ionisé du patient entre 1.0 et 1.2mmol/l (valeurs physiologiques)

Risques de l’anticoagulation par citrate :

  • Hypocalcémie
  • Hypercalcémie
  • Alcalose métabolique
  • Acidose métabolique sévère
  • Surdosage du citrate
  • Hypomagnésémie
  • Hypernatrémie
  • Hypophosphorémie

L’hypercalcémie :

L’hypercalcémie est fréquente. Elle concerne surtout une augmentation du calcium total, malgré que le calcium ionisé baisse (en dépit de la compensation). L’hypercalcémie est souvent liée à un trouble métabolique du citrate.

On fixe qui objectif :

Ca totalCa2+>2,5mmol/l

L’hypocalcémie :

Notre patient est hypocalcémie lorsque le calcium ionisé artérielle est en dessous de 1,0mmol/l.

Pour éviter à notre patient d’être hypocalcémique, on mesure le Ca2+ avant et pendant la dialyse, et on ajuste la compensation de calcium au besoin, afin d’obtenir un taux de calcium ionisé entre 1.0 et 1.20 mmol/l.

Les causes de l’hypocalcémie sont :

  • Une élimination excessive du complexe citrate-calcium dans le liquide effluent et/ou une compensation de calcium insuffisante.
  • Accumulation de complexe citrate-calcium en systémique, mais avec un problème de métabolisation par le foie. Du coup :
    • Il n’y a pas de relargage de calcium ionisé : il y a une hypocalcémie
    • Mais le calcium total est augmenté !

Alcalose métabolique :

Elle est définie par un pH > 7.42 et des HCO3 > 28mmol/l.

Elle est provoquée par la métabolisation du citrate en bicarbonate dans le foie, et dans les muscles.

Pour traiter l’alcalose métabolique, on augmente le débit du dialysat pour favoriser l’élimination des bicarbonates par diffusion.

L’alcalose métabolique sévère, définie par des HCO3>40mmol/l, provoque :

  • Une aggravation de l’encéphalopathie hépatique
  • Des arythmies
  • Une faiblesse musculaire
  • Une dépression respiratoire
  • Une baisse de l’oxygène tissulaire
  • Des troubles électrolytiques (hypokaliémie, hypocalcémie, hypomagnésémie).

Acidose métabolique sévère :

Elle est définie par un pH < 7.38 et des HCO3 < 22mmol/l.

Elle est provoquée par une accumulation de citrate.

Surdosage du citrate :

Le citrate peut s’accumuler, et il est toxique pour le corps. Il faut en connaitre les signes d’intoxications. La surveillance doit être accrue chez les patients qui sont à risque de devenir insuffisant hépatique (pour une quel qu’onques raison).

On la suspecte dès que plusieurs signes apparaissent :

  • Acidose métabolique (accumulation d’acide citrique non métabolisé)
  • Augmentation du calcium total (calcémie totale > 2.6mmol/l)
  • Baisse du calcium ionisé avec nécessité d’augmenter les apports en calcium au-delà de 2mmol/l
  • Rapport
    Calcium totalCalcium ionisé>2,3mmol/l

Si le rapport donne

Calcium totalCalcium ionisé>2,5mmol/l

, on stoppe le traitement.

Physiopathologiquement, ça s’explique par une infusion de citrate plus rapide que son élimination par la dialyse ou par la métabolisation. On a donc une augmentation du nombre de complexe-citrate dans le sang, ce qui correspond à une augmentation du calcium totale. Concomitamment, on a une baisse progressive du calcium ionisé (<0.95mmol/l).

Les signes de toxicités sont :

  • Crises de tétanie
  • Hypotension
  • Arythmie cardiaque

Pour pallier à ce problème, il existe d’autres poches avec d’autres concentration de citrate.

Hypomagnésémie :

Elle est définie par un taux sanguin de Mg2+ < 0.80mmol/l

Il faut surveiller la magnésémie. La présence de magnésium dans le liquide de dialysat limite la survenue de ce risque.

Hypernatrémie :

Elle dépendra de la solution de citrate utilisée.

Là encore, la solution de dialysat limite sa survenue.

Conclusion :

Avantage de la dialyse au citrate :

  • Anticoagulation limitée au circuit extracorporel
  • Diminution du risque hémorragique
  • N’induit pas de thrombocytopénie
  • Durée de vie du filtre augmentée

Inconvénients de la dialyse au citrate :

  • Le protocole est plus compliqué
  • Surveillances accrues du calcium, du pH, des électrolytes et des temps de coagulation
  • Augmentation du risque d’alcalose métabolique
  • Toxicité du citrate en cas d’absence de métabolisation

Montage de la dialyse sous citrate :

Lorsqu’on réalise la purge (amorçage) du circuit et du filtre, on utilise simplement du NaCl 0.9%. On n’y ajoute pas de l’héparine, ni du citrate.

Débuter la dialyse :

Lorsqu’on démarre la machine sous citrate chez le patient, on garde le prélèvement patient à 0, mais on n’oublie pas de quand même régler la dose de citrate !

Modification du débit du sang :

Si on modifie le débit du sang de la machine pendant plus d’une heure, il faut appeler le néphrologue. Ainsi, on sait comment ajuster les doses de dialyse (dialysat et réinjection seulement, puisque pour rappel, la dose de prédilution est automatiquement ajustée au débit du sang en fonction de la dose de citrate souhaitée).

Rendre le sang au patient :

Lorsque la dialyse est terminée, ou si le filtre se bouche, on redonne le sang au patient. La procédure est la même qu’avec l’héparine. Lors de la procédure, l’administration de citrate et de calcium s’arrête.

Urgence hypocalcémique :

Pour parer à toute situation d’hypocalcémie grave, on doit avoir en tout temps des ampoules de chlorures de calcium 10% et de gluconate de calcium 10% prêtes à être administrées au patient (calculer le nombre de mL à administret).

  1. Attention à l’appellation préfiltre. La sang « préfiltre » doit être prélever avant qu’il ne soit mélangé au citrate !

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