L’emofiltrazione è un trattamento medico specializzato utilizzato nelle unità di terapia intensiva per supportare pazienti i cui reni non funzionano correttamente. Questa terapia aiuta a rimuovere i liquidi in eccesso e i prodotti di scarto dal sangue quando il corpo non è in grado di farlo autonomamente, fornendo un supporto vitale durante le malattie critiche.

Comprendere l’Emofiltrazione

L’emofiltrazione è un tipo di terapia sostitutiva renale che sostituisce la normale funzione di filtrazione dei reni. Questo trattamento viene utilizzato quasi esclusivamente in ambito di terapia intensiva per pazienti con insufficienza renale acuta, che è una perdita improvvisa della funzione renale che si verifica nell’arco di ore o giorni, piuttosto che il declino lento osservato nella malattia renale cronica.^[1][3]

Durante l’emofiltrazione, il sangue viene prelevato dal corpo del paziente attraverso un tubo, fatto passare attraverso un dispositivo di filtrazione speciale chiamato emofiltro, e poi restituito al paziente dopo che i prodotti di scarto e l’acqua in eccesso sono stati rimossi. Il filtro agisce come un rene artificiale, svolgendo molte delle funzioni che i reni danneggiati non possono compiere da soli.^[2][3]

A differenza della emodialisi tradizionale, che si basa principalmente su un processo chiamato diffusione per rimuovere i rifiuti, l’emofiltrazione utilizza un principio diverso chiamato convezione. Nella convezione, la pressione positiva spinge l’acqua e le sostanze disciolte attraverso la membrana del filtro insieme, in modo simile a come l’acqua trasporta lo sporco attraverso un colino. Questo significa che sia le molecole piccole che quelle più grandi vengono rimosse a velocità simili, poiché vengono trascinate dal flusso d’acqua creato dalla pressione.^[3][7]

Come Funziona l’Emofiltrazione

Il processo tecnico dell’emofiltrazione coinvolge diversi componenti chiave che lavorano insieme. Il flusso sanguigno è controllato da una pompa che muove il sangue dal paziente attraverso il circuito a una velocità attentamente regolata. Per la maggior parte dei pazienti, la velocità del flusso sanguigno è mirata a circa tre-cinque millilitri per chilogrammo di peso corporeo al minuto.^[6][15]

Il cuore del sistema è la membrana semipermeabile all’interno del filtro. Questa membrana ha pori minuscoli che permettono all’acqua e alle molecole di dimensioni piccole e medie di passare, mantenendo le cellule del sangue e le proteine grandi come l’albumina all’interno del compartimento sanguigno. La dimensione di questi pori determina cosa può e non può essere filtrato.^[3]

Mentre il sangue passa attraverso il filtro, la pressione positiva spinge il fluido e i prodotti di scarto disciolti attraverso la membrana in un compartimento di raccolta. Questo fluido filtrato, chiamato ultrafiltrato, contiene acqua, elettroliti, urea, creatinina e altre sostanze di scarto che devono essere rimosse dal corpo.^[7]

Poiché l’emofiltrazione rimuove grandi volumi di fluido dal sangue, questo fluido deve essere sostituito per prevenire la disidratazione e mantenere un volume sanguigno adeguato. Una soluzione sterile appositamente preparata chiamata fluido di sostituzione viene infusa direttamente nel flusso sanguigno. Questo fluido contiene il giusto equilibrio di sali e minerali di cui il corpo ha bisogno, ma senza i prodotti di scarto che sono stati rimossi.^[3][4]

Il fluido di sostituzione può essere aggiunto in due punti diversi del circuito. Quando viene aggiunto prima che il sangue entri nel filtro, si parla di diluizione pre-filtro o pre-diluizione. Quando viene aggiunto dopo che il sangue esce dal filtro, si parla di diluizione post-filtro o post-diluizione. La diluizione pre-filtro aiuta a prevenire la coagulazione del filtro ma riduce l’efficienza del trattamento perché il sangue viene diluito prima della filtrazione. La diluizione post-filtro è più efficiente ma può aumentare il rischio che il filtro si ostruisca.^[3][10]

Accesso al Flusso Sanguigno

Per eseguire l’emofiltrazione, i medici hanno bisogno di un modo per prelevare il sangue dal corpo e restituirlo dopo la filtrazione. Questo richiede il posizionamento di un tubo speciale chiamato catetere venoso centrale in una vena grande, tipicamente nel collo, nel torace o nella zona inguinale. L’emofiltrazione moderna utilizza quelli che vengono chiamati circuiti veno-venosi, il che significa che il sangue viene prelevato da una vena e restituito a una vena.^[6][10]

In passato, il sangue veniva prelevato da un’arteria e restituito a una vena, utilizzando la differenza di pressione naturale tra arterie e vene per far muovere il sangue attraverso il circuito. Tuttavia, questo approccio causava complicazioni significative legate alla puntura arteriosa ed è stato in gran parte abbandonato. L’introduzione delle pompe del sangue ha eliminato la necessità dell’accesso arterioso, rendendo il trattamento molto più sicuro per i pazienti.^[6][10]

La dimensione del catetere utilizzato dipende dalle dimensioni e dal peso del paziente. Per i neonati che pesano meno di tre chilogrammi, vengono utilizzati piccoli cateteri da cinque French, mentre gli adulti richiedono tipicamente cateteri da quattordici French o più grandi. La dimensione del catetere influenza la quantità di sangue che può fluire attraverso il circuito ogni minuto.^[15]

Trattamento Continuo Versus Intermittente

L’emofiltrazione può essere somministrata con diversi schemi temporali a seconda delle esigenze e della stabilità del paziente. L’emofiltrazione continua, spesso abbreviata come CHF o CVVH (emofiltrazione veno-venosa continua), funziona ventiquattro ore al giorno ed è più comunemente utilizzata nelle unità di terapia intensiva. Questo approccio rimuove fluidi e rifiuti lentamente e costantemente, in modo simile a come i reni naturali lavorano durante tutto il giorno.^[6][7]

La natura lenta e continua di questo trattamento è particolarmente importante per i pazienti critici che sono emodinamicamente instabili, il che significa che la loro pressione sanguigna è fragile o richiedono farmaci per supportare la loro circolazione. La rimozione rapida di fluidi, come avviene con i trattamenti intermittenti, può causare pericolosi cali della pressione sanguigna. La terapia continua evita questo problema lavorando gradualmente nell’arco di molte ore.^[2][10]

Alcuni centri utilizzano anche l’emofiltrazione intermittente, che funziona per otto-dodici ore alla volta piuttosto che continuamente. Questo approccio, a volte chiamato emofiltrazione estesa lenta o SLEF, offre parte della delicatezza della terapia continua richiedendo però meno tempo totale di trattamento.^[7]

In paesi come l’Australia e molte parti d’Europa, la terapia sostitutiva renale continua utilizzando l’emofiltrazione o tecniche correlate è diventata la forma dominante o esclusiva di supporto renale nelle unità di terapia intensiva. In alcune istituzioni, ha quasi completamente sostituito l’emodialisi intermittente tradizionale per i pazienti critici.^[6]

Prevenire la Coagulazione del Filtro

Una delle principali sfide con l’emofiltrazione è prevenire la coagulazione del sangue all’interno del filtro e dei tubi. Quando il sangue lascia il corpo e entra in contatto con superfici artificiali, tende naturalmente a formare coaguli come parte dei normali meccanismi protettivi del corpo. Se il circuito si coagula, il trattamento deve essere interrotto e l’intero sistema sostituito, risultando in un tempo di inattività che riduce l’efficacia della terapia e aumenta i costi.^[1][14]

Per prevenire la coagulazione, la maggior parte dei pazienti riceve farmaci chiamati anticoagulanti durante l’emofiltrazione. I due approcci più comunemente utilizzati sono l’eparina sistemica e l’anticoagulazione regionale con citrato.^[14]

L’eparina sistemica viene somministrata nel sangue prima che entri nel filtro, prevenendo la coagulazione in tutto il circuito e nel corpo del paziente. La principale preoccupazione con questo approccio è che aumenta il rischio di sanguinamento, che può essere particolarmente pericoloso nei pazienti critici che potrebbero già avere anomalie della coagulazione.^[14][15]

L’anticoagulazione regionale con citrato funziona in modo diverso aggiungendo citrato al sangue appena prima che entri nel filtro. Il citrato previene la coagulazione legandosi al calcio, che è necessario per la coagulazione del sangue. Dopo che il sangue esce dal filtro, il calcio viene aggiunto di nuovo per ripristinare la normale capacità di coagulazione prima che il sangue ritorni al paziente. Questo approccio mantiene l’anticoagulazione limitata al circuito stesso piuttosto che influenzare tutto il corpo, riducendo il rischio di sanguinamento. Gli studi hanno dimostrato che il citrato regionale può estendere la durata del filtro di circa undici ore rispetto all’eparina sistemica.^[1][14][15]

Tuttavia, circa un quarto dei pazienti critici che ricevono emofiltrazione non riceve alcuna anticoagulazione. Questo può verificarsi quando i pazienti sono considerati ad altissimo rischio di sanguinamento a causa di chirurgia recente, trauma o gravi anomalie della coagulazione. Sebbene evitare l’anticoagulazione elimini il rischio di sanguinamento da questi farmaci, i filtri tendono a coagularsi più rapidamente, richiedendo sostituzioni più frequenti.^[14]

Indicazioni per l’Emofiltrazione

L’emofiltrazione viene utilizzata per trattare diversi problemi medici urgenti legati all’insufficienza renale o a gravi disturbi metabolici. La ragione più comune è l’insufficienza renale acuta nei pazienti critici. L’insufficienza renale acuta si verifica frequentemente nelle unità di terapia intensiva, colpendo circa il quaranta per cento dei pazienti critici. Di questi, circa il diciassette-ventiquattro per cento richiede qualche forma di terapia sostitutiva renale durante la loro permanenza in terapia intensiva.^[6][14]

L’emofiltrazione aiuta a correggere il sovraccarico di liquidi quando il corpo trattiene troppo fluido e i reni non possono eliminarlo attraverso la normale produzione di urina. Questo fluido in eccesso può accumularsi nei polmoni, causando difficoltà respiratorie, o in tutto il corpo, causando gonfiore. La rimozione di questo fluido è spesso necessaria per consentire la somministrazione di farmaci essenziali, nutrizione e prodotti del sangue di cui i pazienti hanno bisogno durante la malattia critica.^[2][15]

Il trattamento corregge anche squilibri pericolosi nella chimica del sangue, inclusa la rimozione del potassio in eccesso, che può causare problemi fatali del ritmo cardiaco, e il trattamento dell’acidosi metabolica grave, dove il sangue diventa troppo acido. L’emofiltrazione rimuove prodotti di scarto come l’urea che si accumulano quando i reni falliscono, e può anche aiutare a eliminare alcuni veleni o sovradosaggi di farmaci dal flusso sanguigno.^[15]

Alcuni ricercatori stanno studiando se l’emofiltrazione possa aiutare a trattare la sepsi e lo shock settico, condizioni pericolose per la vita in cui la risposta del corpo all’infezione causa un’infiammazione diffusa. La teoria è che l’emofiltrazione potrebbe rimuovere molecole infiammatorie chiamate citochine che contribuiscono al danno d’organo durante la sepsi. Tuttavia, questa rimane un’area di ricerca attiva, e il trattamento standard per la sepsi non include routinariamente l’emofiltrazione a meno che non si sviluppi insufficienza renale.^[6][7]

Emodiafiltrazione: Un Approccio Combinato

L’emofiltrazione viene talvolta combinata con l’emodialisi in un trattamento ibrido chiamato emodiafiltrazione. Questo approccio utilizza sia la convezione (il principio dell’emofiltrazione) che la diffusione (il principio dell’emodialisi) simultaneamente per rimuovere i prodotti di scarto.^[3][7]

Nell’emodiafiltrazione, il sangue scorre attraverso un lato della membrana del filtro mentre una soluzione di dializzato scorre lungo l’altro lato nella direzione opposta. Questo permette alle piccole molecole di muoversi attraverso la membrana per diffusione mentre la convezione rimuove le molecole più grandi. La combinazione fornisce teoricamente una buona rimozione sia delle sostanze a basso che ad alto peso molecolare.^[3][7]

Questa versatilità rende l’emodiafiltrazione popolare in alcune unità di terapia intensiva, dove può essere regolata in base alle esigenze specifiche dei singoli pazienti. Le moderne macchine per la terapia sostitutiva renale continua possono facilmente passare dall’emofiltrazione pura, all’emodialisi pura, o all’emodiafiltrazione con semplici regolazioni dell’impostazione.^[1]

Vantaggi e Limitazioni

Un vantaggio significativo dell’emofiltrazione rispetto all’emodialisi regolare è la sua capacità di rimuovere molecole più grandi in modo più efficace. La terapia diffusiva rimuove i piccoli soluti molto efficientemente ma ha difficoltà con i composti più grandi. Al contrario, la terapia convettiva rimuove sia le molecole piccole che quelle grandi che possono passare attraverso i pori della membrana a velocità simili perché vengono trasportate dal flusso d’acqua.^[1][3]

Questa caratteristica è particolarmente preziosa per rimuovere sostanze come la mioglobina, una proteina muscolare che può accumularsi e danneggiare i reni in condizioni come le lesioni da schiacciamento, o potenzialmente le citochine infiammatorie durante la sepsi. La migliore rimozione di queste molecole di dimensioni medie e grandi rappresenta un vantaggio teorico dell’emofiltrazione.^[1][7]

Tuttavia, l’emofiltrazione richiede velocità molto elevate di flusso di fluido attraverso la membrana per essere efficace. Questo crea il rischio di emoconcentrazione all’interno del filtro, dove il sangue diventa denso quando il fluido viene rimosso, predisponendolo alla coagulazione. Questa è una delle ragioni per cui le strategie di anticoagulazione sono così importanti e perché la scelta tra pre e post-diluizione è rilevante.^[1]

Nonostante queste differenze tecniche e i benefici teorici, grandi studi clinici non hanno dimostrato in modo conclusivo che l’emofiltrazione produca risultati migliori per i pazienti rispetto all’emodialisi. Una revisione sistematica e un’analisi di studi clinici che confrontano i due approcci non hanno trovato differenze significative nella mortalità, nel recupero della funzione renale, nella disfunzione d’organo o nella necessità di farmaci per il supporto della pressione sanguigna.^[1]

Le attuali linee guida cliniche di organizzazioni come KDIGO (Kidney Disease Improving Global Outcomes) e la UK Renal Association riconoscono che ci sono prove insufficienti per raccomandare un approccio rispetto all’altro. La scelta tra emofiltrazione ed emodialisi dipende quindi dalla condizione del singolo paziente, dall’esperienza del personale medico e infermieristico, e da quali attrezzature e risorse sono disponibili in ciascun ospedale.^[1]

Monitoraggio del Paziente Durante il Trattamento

I pazienti che ricevono emofiltrazione richiedono un monitoraggio attento per garantire che il trattamento sia sicuro ed efficace. Gli esami del sangue per controllare i livelli di sodio, potassio, cloro, bicarbonato, calcio e glucosio vengono tipicamente eseguiti ogni quattro ore durante il trattamento. Se questi valori sono anormali all’inizio, potrebbero dover essere controllati ogni ora inizialmente.^[15]

Altri minerali importanti come il magnesio e il fosfato vengono solitamente controllati due volte al giorno. Queste sostanze possono essere perse durante l’emofiltrazione e potrebbero dover essere integrate per prevenire carenze.^[15]

La gestione dei livelli di sodio richiede un’attenzione speciale, in particolare nei pazienti che iniziano il trattamento con sodio molto basso (iponatriemia) o molto alto (ipernatriemia). Correggere questi squilibri troppo rapidamente può causare gravi complicazioni cerebrali, inclusa la mielinolisi pontina o il gonfiore cerebrale. Per prevenire ciò, la concentrazione di sodio nel fluido di sostituzione può essere regolata aggiungendo soluzione salina concentrata o acqua sterile, consentendo una correzione graduale nell’arco di ventiquattro ore piuttosto che cambiamenti rapidi.^[9]

Dosaggio dei Farmaci Durante l’Emofiltrazione

I farmaci somministrati ai pazienti che ricevono emofiltrazione potrebbero richiedere aggiustamenti del dosaggio perché il trattamento può rimuovere i farmaci dal flusso sanguigno. Tuttavia, nessuna forma di terapia sostitutiva renale è efficace quanto i reni sani nella rimozione delle sostanze, quindi le dosi di farmaci utilizzate durante l’emofiltrazione non supereranno mai quelle utilizzate nelle persone con funzione renale normale.^[4]

Diversi fattori determinano se un farmaco verrà rimosso dall’emofiltrazione. I farmaci altamente legati alle proteine nel sangue generalmente non vengono rimossi perché il complesso proteina-farmaco è troppo grande per passare attraverso la membrana del filtro. Anche le molecole di farmaci molto grandi hanno meno probabilità di attraversare la membrana. I farmaci idrosolubili entrano nella soluzione di dializzato più facilmente rispetto ai farmaci liposolubili, che tendono a distribuirsi ampiamente nei tessuti corporei piuttosto che rimanere nel flusso sanguigno.^[4]

È interessante notare che i farmaci che vengono normalmente rimossi dai reni sono di solito rimossi anche dall’emofiltrazione. In assenza di linee guida specifiche sul dosaggio per un particolare farmaco durante l’emofiltrazione, i medici tipicamente dosano i farmaci come se il paziente avesse un’insufficienza renale moderata, equivalente a un tasso di filtrazione glomerulare di circa quindici-venticinque millilitri al minuto.^[4]

Per i trattamenti continui che funzionano ventiquattro ore al giorno, non c’è bisogno di programmare le dosi dei farmaci in base alle sessioni di trattamento. Tuttavia, per l’emodialisi intermittente, i farmaci dovrebbero idealmente essere somministrati dopo la fine della sessione di dialisi per evitare che il farmaco venga rimosso prima che abbia il tempo di agire.^[4]

Uso Attuale e Direzioni Future

L’adozione dell’emofiltrazione e della terapia sostitutiva renale continua varia considerevolmente in tutto il mondo. L’utilizzo varia da minimo negli Stati Uniti a circa il tre per cento nel Regno Unito, il sei per cento in Australia e quasi il ventinove per cento in Belgio.^[1]

Questa ampia variazione riflette l’incertezza in corso sul modo ottimale di fornire supporto renale in terapia intensiva. La ricerca continua a esplorare domande fondamentali su quando iniziare il trattamento, quanto intensivo dovrebbe essere, e se particolari approcci offrono vantaggi per gruppi specifici di pazienti.^[1][6]

L’evoluzione della tecnologia dell’emofiltrazione continua mentre i ricercatori sviluppano filtri specializzati e circuiti modificati che potrebbero migliorare la rimozione di molecole infiammatorie durante la sepsi o l’insufficienza multiorgano. Questi approcci sperimentali rappresentano il concetto di purificazione del sangue oltre la semplice sostituzione renale, offrendo potenzialmente nuovi modi per supportare i pazienti critici.^[6]

Da quando l’emofiltrazione continua è stata descritta per la prima volta nel 1977 per il trattamento del sovraccarico di liquidi non responsivo ai farmaci, il campo ha subito notevoli progressi tecnici e concettuali. Macchine appositamente progettate sono ora ampiamente disponibili, e la terapia è passata da semplici circuiti sperimentali a sistemi sofisticati che consentono il controllo preciso dell’intensità e della composizione del trattamento.^[6][7]

Man mano che la ricerca continua e la tecnologia avanza, l’emofiltrazione e le tecniche correlate svolgeranno probabilmente un ruolo sempre più importante nel supportare i pazienti critici, sebbene molte domande sull’uso ottimale rimangano da rispondere attraverso studi clinici ben progettati.