Σύγχρονες τεχνολογίες στη διαδικασία θεραπευτικής αφαίρεσης
Αθανάσιος Νούσης Νοσηλευτής MSc, PhD
ΠΓΝΑ «Γ. ΓΕΝΝΗΜΑΤΑΣ» ΜΟΝΑΔΑ ΤΕΧΝΗΤΟΥ ΝΕΦΡΟΥ
Ορισμός Η θεραπευτική αιμαφαίρεση επιτυγχάνεται με την
εφαρμογή ενός συνόλου θεραπευτικών μεθόδων κατά τις οποίες το αίμα αφαιρείται και στη συνέχεια επιστρέφεται στον ασθενή αφού πρώτα έχουν απομακρυνθεί παθογόνες ουσίες.
Μέθοδοι πλασμαφαίρεσης
•Διαχωρισμός πλάσματος μέσω της φυγοκέντρισης
Φυγόκεντρος
•Διαχωρισμός πλάσματος μέσω φίλτρου
Διήθηση
Διαχωρισμός πλάσματος
Παραλλαγές μεθόδου θεραπευτικής αφαίρεσης με φίλτρο
Plasma Exchange (PE)
Double Filtration Plasmapheresis
Plasma Adsorption (PA)
Leukocytapheresis (LCAP)(DFPP)
Παραλλαγές και φίλτρα
Modality Plasma SeparatorPlasma Component
Separator / Adsorption Column
PE
DFPP
PA
LCAP
Plasmaflo OP
Cascadeflo EC
Immusorba PH, TR
Cellsorba EX
PlasorbaBR
Στόχοι των παραλλαγών της πλασμαφαίρεσης
10-4 10-3 10-2 10-1 1 10
Plasma protein
H2OCl-, K+
OH-, OH3+
Glucose
Bilirubin
Albuminγ-globulin
Platelet
Erythrocyte
LeukocyteLDL
Diameter (micrometer)
IgMIgG
PE
DFPP
PA(TR/PH)PA
(BR)
LCAP
Μέθοδος ανταλλαγής πλάσματος Plasma Exchange (PE)
Μηχανισμός διαχωρισμού πλάσματος με τη χρήση μεμβράνης
Μοριακό βάρος ουσιών
Size of Blood Component
DiscardedPlasma separator
10-4 10-3 10-2 10-1 1 10
Plasma protein
H2OCl-, K+
OH-, OH3+
Glucose
Bilirubin
Albuminγ-globulin
Platelet
ErythrocyteLDL
Permeation range
Diameter (micrometer)
IgMIgG Leukocyte
Specification Plasmaflo OP
Series
OP-02W (L)
OP-05W (L)
OP-08W (L)
Hollow Fiber Polyethylene + EVAL Coating
Inside Diameter 330 micron
Wall Thickness 50 micron
Pore Size 0.3 micronEffective
Surface Area0.2 m2 0.5 m2 0.8 m2
Priming Volume
25 mL 55 mL 80 mL
Effective Length
160 mm
220 mm
220 mm
Filling Solution Saline
Sterilization Method Gamma Irradiation
Pore Distribution Plasmaflo OP Series
Hirata et al. Ther Apher Dial. 2003;7:64-8.
Treatment Conditions
Range
Amount of priming solution
1 liter or more of heparinized saline solution with 4,000 units of sodium heparin added
Typical Blood flow rate (QB) 100-150 ml/min
Plasma separation rate (Qf) no more than 1/3 of QB
TMP range below 60mmHg (13.3kPa)
Anticoagulation
Heparin
No clinical trials have been performed with the use of citrates as the sole anticoagulants
Plasmaflo OP-05W(A) Instruction for use
Comparison
Membrane separation Centrifugation
Location Nephrology, Neurology
Hematology, Blood banks
Anti-coagulation Heparin Citrate
Differences Cell free plasma Cell collection possible
Efficiency for plasma protein removal Equal
Mechanism of separation
Size : filtration
Density : centrifugal force
Advantage and Disadvantage
Membrane separation Centrifugation
Advantage
Lower Platelet loss
Compact, portable machine
Can be used to prepare cell subsets
Disadvantage
No collection of cell fractions
Reactions to membrane
Possible cell/platelet loss
Reactions to Citrate anticoagulant
Expensive and nonportable machine
Πλασμαφαίρεση διπλού φιλτραρίσματος (DFPP)
Double Filtration Plasmapheresis
Ο όγκος του πλάσματος που προέκυψε από το πρώτο φίλτρο (διαχωριστή), διέρχεται από το δεύτερο φίλτρο με τη βοήθεια αντλίας πλάσματος.
Το δεύτερο φίλτρο – μεμβράνη, επιλεκτικά διαχωρίζει τα παθογόνα στοιχεία από το πλάσμα.
Το φιλτραρισμένο πλάσμα επιστρέφεται στον ασθενή διαμέσου του κυκλώματος αίματος.
Παθογόνα στοιχεία και και μια ποσότητα πλάσματος, απομακρύνονται.
Plasma componentsseparator
Whole blood from a patient
Separated plasma
Blood returned to the patient
Plasma separator
Purified plasma
Discarded
Double Filtration Plasmapheresis
Plasma component separator Discarded
10-4 10-3 10-2 10-1 1 10
Plasma protein
H2OCl-, K+
OH-, OH3+
Glucose
Bilirubin
Albuminγ-globulin
Platelet
Erythrocyte
LeukocyteLDL
Diameter (micrometer)
IgMIgG
Plasma separator
Cascadeflo EC Series
EC-20W EC-30W EC-40W EC-50W
Specifications Cascadeflo EC SeriesEC-20W EC-30W EC-40W EC-50W
Hollow fiber Material Ethylene vinyl alcohol copolymer Inside diameter 175μm Wall thickness 40μm Surface area 2.0m2
Pore size (estimated) 0.01μm 0.02μm 0.03μm 0.03μm Priming volume 150mL
Container Material Polycarbonate
Dimension 280 mm L x 57 mm D
Sterilization Gamma-ray
EC-50W has larger pore size than EC-40W, although when pore size is expressed to two places of decimals by half adjust, pore size of EC-40W and EC-50W are same as 0.3μm.
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Alb IgG IgM TP Fib HDL LDL TC
Siev
ing
Coef
ficie
nts
EC-20WEC-30WEC-40WEC-50W
In-vivo dataReturn to patient
Discarded
Sieving Coefficient (SC)
Indication Choice
ABO/HLA-incompatible kidney transplantationABO/HLA-incompatible liver transplantationAntibody mediated rejection (AMR)
EC-20W, 30W
Pemphigus, Pemphigoid EC-30W
Neurological diseases(e.g., MG, GBS, CIDP, MS)Systemic lupus erythematosus (SLE), Rheumatoid arthritis
EC-30W
Microcirculation Disorders ER-4000
Familial hypercholesterolemia EC-50W
Choice of cascade filter
Type of Cascadeflo EC/ER Substitution fluid
EC-20W Discard 10 to 20% of processed plasma volume
Substitution with albumin solution (5 to 12.5%)
EC-30W
ER-4000, EC-40W
No or saline solutionEC-50W
Replacement Fluid
Treatment Conditions
Range
QB Normal range of blood flow rate: 50 - 150mL/min.
Qp Plasma flow rate of corresponding blood flow rate:10–50mL/min.
TMP2 Monitor the transmembrane pressure. The maximum allowable pressure is 66.6 kPa (500 mmHg)*.
WarningPatients receiving treatment with ACE inhibitors may be at higher risk of anaphylactoid reactions, and consideration should be given to withholding treatment for 1-2 days prior to each procedure.
Contra-indication
There is no specific contraindication for this product. Any contraindications for general plasma-exchange therapy must be applied. This product must be used only under the directions of the attending physician.
Cascadeflo EC Instruction for use
* Asahi’s recommendation: To maintain TMP2 less than 300 mmHg
Προσρόφηση πλάσματος (PA)
Purified Plasma
Plasma Adsorption
Plasma Separator
Blood Returned to Patient
AdsorptionColumn
NoReplacement
Fluid Required
Separated Plasma
Whole Blood from Patient
Ο όγκος πλάσματος που προέκυψε από το πρώτο φίλτρο (διαχωριστή), διέρχεται από το δεύτερο φίλτρο (προσροφητή) με τη βοήθεια αντλίας πλάσματος. Στη συνέχεια τα παθογόνα στοιχεία του πλάσματος έρχονται σε επαφή με το υλικό του προσροφητή. Εκλεκτικά προσροφόνται τα παθογόνα στοιχεία του πλάσματος. Το πλάσμα επιστρέφει στο αιματικό κύκλωμα και στη συνέχεια στην κυκλοφορία του ασθενή.
Μειονεκτήματα και πλεονεκτήματα των μεθόδων πλασμαφαίρεσης
Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα
PE Απομάκρυνση του συνόλου του όγκου πλάσματος.
Μεγάλος όγκος υποκατάστασης, με ότι αυτό συνεπάγεται.
DFPP Μειωμένη ή καθόλου ανάγκη υποκατάστασης.
Λιγότερο στοχευμένη απομάκρυνση παθογόνων ουσιών από την PA.
PA Δεν υπάρχει η ανάγκη υποκατάστασης.
Έως 2 Ltr. όγκου πλάσματος /συνεδρία.
Immusorba TR & PH
Tryptophan (TR)
Phenylalanine (PH)
Immusorba TR & PH
Μηχανισμός προσρόφησης
+
Pathog
ens
Hydrophobic Interaction
Ionic Interaction
Immusorba TR & PH
TR-350 (L) PH-350 (L)
Adsorbent Tryptophan on PVA gel
Phenylalanine on PVA gel
Adsorbent Volume 350 mL 350 mL
Filling Solution 0.01% aqueous sodium pyrosulfite Saline
Priming Volume 300 mL 300 mL
Sterilization Method Autoclave Autoclave
Major ApplicationsMG, GBS, CIDP,
MSMS, GBS, CIDP,
MRA, SLE
Immusorba TR & PH : Specification
Specifications and Major Applications
Target Substances
Disease TR PH Target Substances
Malignant rheumatoid arthritis (MRA) - O
Rheumatoid factor,Immune complex
Systemic lupus erythematosus (SLE) - O
Anti-DNA antibody,Immune complex
Myasthenia gravis (MG) O - Anti-acetylcholine receptor antibody
Guillain-Barré syndrome (GBS) O O (Anti-ganglioside antibody)
Chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy (CIDP)
O O(Anti-myelin associated
glycoprotein /Anti-sulfated glucuronyl paragloboside antibody)
Multiple sclerosis (MS) O O Demyelinating factors,Autoantibodies
O: Reimbursed Diseases in Japan
Treatment Conditions
Range
Qp the plasma flow rate must be maintained below 20 ml/min. If the plasma flow rate exceeds 20 ml/min, a drop in blood pressure may occur.
ACE Inhibitor Simultaneous treatment with ACE inhibitor and the Immusorba must be avoided.
Microparticle filter
The microparticle filter contains a plasticizer (di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP)) which may elute in the fluid.
FibrinogenThe Immusorba TR-350(L) adsorbs fibrinogen, possibly affecting the patient’s coagulation system. The patient’s fibrinogen level must be carefully monitored if the patient is repeatedly treated with the Immusorba TR-350(L) in a short period of time.
Immusorba Instruction for use
Plasma volume
Plasma volume capacity: 2,000 mL
Θεραπεία ηπατικών παθήσεων (PA)
Plasorba BR
Χαρακτηριστικά
– Επιλεκτική προσρόφηση χολερυθρίνης και χολικού οξέως του πλάσματος.
– Θεραπεία ηπατικής νόσου. – Δεν χρειάζεται υγρό υποκατάστασης.
Χολερυθρίνη
Χολικό οξύ
Συμπολυμερές στυρενίου/διβινυλοβενζολίου
Plasorba BR
Specifications and Major Applications
BR-350 (L)Adsorbent Styrene divinylbenzene copolymer
Adsorbent Volume 350 mL
Filling Solution Saline
Priming Volume 130 mL
Sterilization Method Autoclave
Major Applications
Fulminant Hepatitis Postoperative Hepatic Failure
Primary Biliary Cirrhosis Hyperbilirubinemia
Plasorba BR: Specification
Adsorption Rate of Plasma Components (in vitro)
0
20
40
60
80
100
TotalBilirubin
DirectBilirubin
Total BileAcids
TotalProtein
Albumin
Ads
orpt
ion
Rat
e (%
) (N=6)
In-house Data
Plasorba BR
Treatment Conditions
Range
Qf the plasma flow rate must be maintained below 30 ml/min.
HeparinHeparin is readily adsorbed by the Plasorba BR and clogging may occur during treatment with the Plasorba BR. Ensure that the arterial and venous pressure are constantly monitored.
particle removal filter
The particle removal filter contains a plasticizer (di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP)) which may elute in the fluid.
Plasorba BR Instruction for use
Leukocytapheresis (LCAP)
Cellsorba EX
Main FilterFiber diameter: 0.8 to 2.8 µm
Pre-filter
Picture of Cellsorba EX Blood Flow Cross-section of filter
Specifications
Items Cellsorba EXFilter material Polyethylene telephthalate
Column dimension 200L x 45D
Priming volume (mL) 170
Filling solution Sterile water containing sodium pyrosulfite and sodium carbonate
Sterilization method Gamma-ray
Anticoagulant ACD-A, Heparin
Indication Ulcerative colitis (UC), Cronhn’s disease (CD)
Scheme of LCAP Treatment
PlasautoS and its tubing sets
CRRT and Apheresis