Extracorporele behandeling van intoxicaties

Indicatie

Het gebruik van extracorporele technieken bij de behandeling van intoxicaties is gerechtvaardigd wanneer er sprake is van een ernstige intoxicatie en wanneer de eliminatie van het toxine met tenminste 30% kan worden verhoogd door een extracorporele techniek te gebruiken (Tabel 1)(2). Of een toxine met behulp van een extracorporele techniek verwijderd kan worden, hangt af van de eigenschappen van het toxine en van de gebruik- te techniek (Tabel 2). Omdat bijna de helft van alle intoxicaties voorkomt bij kinderen(3), is het belangrijk om te weten welke stoffen toxisch zijn voor kinderen, zelfs in lage dosering (Tabel 3)(4,5).

 
 Tabel 1. Kenmerken van ernstige toxiciteit.

Tabel 2. Eigenschappen noodzakelijk voor extracorporele eliminatie.

 
 Tabel 3. Stoffen die zelfs in lage dosering dodelijk kunnen zijn voor kinderen.
 

Technieken

De technieken die het meest gebruikt worden voor de eliminatie van toxines zijn hemodialyse, hemofiltratie, hemoperfusie en het molecular adsorbent recirculating system (Mars).

Hemodialyse

Hemodialyse is een intermitterende techniek die gebaseerd is op diffusie: het bloed wordt langs een semipermeabel membraan geleid, waarlangs in tegengestelde richting dialysaat stroomt. Door de concentratiegradiënt over de semipermeabele membraan kunnen toxines en andere stoffen uit het bloed geklaard worden. De klaring die met deze techniek bereikt kan worden, is enerzijds afhankelijk van bloedflow, dialysaatflow en membraan-eigenschappen als oppervlakte, dikte en poriegrootte, anderzijds van eigenschappen van het toxine als wateroplosbaarheid en verdelings- volume. Hoe hoger bloeden dialysaatflow en hoe groter het membraan-oppervlak, des te groter de hoeveelheid toxine die verwijderd kan worden. Om geschikt te zijn voor eliminatie met behulp van hemodialyse, moet het toxine wateroplosbaar zijn en beschikken over een laag moleculairgewicht, een lage eiwitbinding en een laag verdelingsvolume (Tabel 2). Met nieuwere high-fluxmembranen kunnen ook toxische stoffen met een hoger moleculairgewicht geklaard worden. Met behulp van hemodialyse kan een klaring van circa 500 ml/min bereikt worden. Nadeel is echter dat de hoge bloedflow die hiervoor nodig is, door kritisch zieke patiënten vaak niet wordt verdragen. Een ander nadeel van hemodialyse is het reboundeffect: hieronder wordt verstaan dat de bloedspiegel van de toxische stof na het stoppen van de behandeling weer toeneemt, doordat de stof vanuit de weefsels naar het bloed wordt geredistribueerd.

Hemofiltratie

continue venoveneuze hemofiltratie (cvvh) is een techniek die gebaseerd is op convectie: het bloed wordt geleid door een filter dat bestaat uit holle vezels met microporiën. Door het verschil in druk tussen het filter en de omliggende ruimte wordt ultrafiltraat geproduceerd: dit is in feite plasmawater met daarin opgelost de stoffen die klein genoeg zijn om de microporiën te passeren. Ook bij deze techniek is de klaring enerzijds afhankelijk van bloedflow, ultrafiltraatflow en membraaneigenschappen als oppervlakte, dikte en poriegrootte, anderzijds van de eigenschappen van het toxine. Moleculen met een moleculairgewicht tot 40 kda kunnen met deze techniek geëlimineerd worden. Met behulp van een balanssysteem wordt het bloed aangevuld met een hoeveelheid substitutievloeistof die gelijk is aan de geproduceerde hoeveelheid ultrafiltraat. de voordelen van CVVH zijn de toepasbaarheid bij hemodynamisch instabiele patiënten en de langere duur van de behandeling, waardoor de kans op een reboundeffect na staken wordt verkleind. Het nadeel van CVVH is dat de klaring lager is dan bij hemodialyse. Bij CVVH met postdilutie is de klaring gelijk aan de ultrafiltraatflow, die meestal niet meer bedraagt dan 4 l/h of 67 ml/min, dus veel lager dan de 500 ml/min die met hemodialyse bereikt kan worden.

Hemoperfusie

Bij hemoperfusie passeert het bloed een filter met een stof die in staat is het toxine te adsorberen. Er zijn drie typen adsorbents: adsorbents op koolstofbasis, synthetische harsen en anionenwisselende harsen. Om met behulp van hemoperfusie geklaard te kunnen worden, moet de toxische stof een laag verdelingsvolume en affiniteit voor het adsorbent hebben. Koolstof kan moleculen van 1000 tot 1500 kda elimineren, maar verwijdert geen eiwitgebonden moleculen. Harsen zijn effectiever in het verwijderen van eiwitgebonden en vetoplosbare moleculen. hoewel het een effectieve techniek is, wordt hemoperfusie de laatste 20 jaar minder vaak gebruikt vanwege de beperkte indicatie en de beperkte houdbaarheid van de speciale filters. Bovendien is hemoperfusie technisch gecompliceerder dan hemodialyse en ontbreekt de mogelijkheid om stoornissen in zuurbase-evenwicht, elektrolythuishouding en vochtbalans te corrigeren.

Molecular adsorbent recirculating system (MARS)

Mars is een bloedzuiverende methode die gericht is op de eliminatie van toxinen die zich aan albumine kunnen binden. Het systeem bestaat uit drie in serie geschakelde extracorporele circuits: een bloedcircuit, een albumine detoxificatiecircuit en een hemodialysecircuit (Figuur 1). Het bloed van de patiënt passeert een high-flux hemofilter, waar albumine met een tegenstroomprincipe langs loopt. Albumine gebonden en wateroplosbare stoffen worden door middel van diffusie in het circuit opgenomen. Het albuminecircuit heeft twee filters, een filter met geactiveerde kool, dat toxines adsorbeert en een filter met een anionenwisselend hars om het albumine te reinigen. Tenslotte passeert het albumine het bloed- compartiment van een tweede hemofilter, waar kleine moleculen langs een concentratiegradiënt naar bicarbonaatdialysaat diffunderen. Mars is effectief in het verwijderen van eiwitgebonden medicamenten, maar wordt slechts in beperkte mate gebruikt vanwege de beperkte beschikbaarheid en de hoge kosten.

 Figuur 1. Molecular Adsorbent Recirculating System (MARS circuit).

Intoxicaties waarvoor extracorporele eliminatie geïndiceerd kan zijn

Vanwege de eigenschappen die een stof moet bezitten om met behulp van een extracorporele techniek geklaard te kunnen worden, is extracorporele behandeling slechts voor een beperkt aantal stoffen effectief. Deze stoffen zijn samengevat in Tabel 4. daarnaast zijn er stoffen die weliswaar geëlimineerd kunnen worden met extracorporele technieken, maar waarbij onduidelijk is of extracorporele eliminatie bijdraagt aan de prognose(6). Deze stoffen zijn veelal sterk eiwitgebonden en om die reden geschikt voor eliminatie met behulp van Mars. Ze zijn samengevat in Tabel 5. 

Tabel 4. Stoffen waarvoor extracorporele eliminatie geïndiceerd kan zijn.

Tabel 5. Stoffen waarvoor extracorporele eliminatie effectief zou kunnen zijn.

Conclusie

Behandeling van een intoxicatie met behulp van extracorporele eliminatie is gerechtvaardigd als er tekenen zijn van ernstige toxiciteit en als de eliminatie van het toxine met meer dan 30% verhoogd kan worden door gebruik te maken van een extracorporele techniek. Hemodialyse is de meest gebruikte techniek. Hemofiltratie verdient de voorkeur bij hemodynamisch instabiele patiënten en bij intoxicaties met stoffen die snel re-distribueren vanuit de weefsels. Hemoperfusie wordt nog maar zelden gebruikt vanwege de beperkte indicatie en de gecompliceerde techniek. Voor de eliminatie van sommige sterk eiwitgebonden stoffen is er mogelijk een plaats voor albuminedialyse (Mars).

Literatuur

1. Bronstein ac, spyker da, cantilena lr, et al. 2010 annual report of the american association of poison control centers? national poison data system (npds): 28th annual report. clin toxicol 2011;49:910-941.

2. Fertel bs, nelson ls, goldfarb ds. Extracorporeal removal techniques for the poisoned patient: a review for the intensivist. J intensive care Med 2010;25:139-148.

3. velzen ag van, gorcum tF van, riel aJ van, et al. rijksinstituut voor volksgezond- heid en Milieu (rivM). acute vergiftigingen bij mens en dier. Jaaroverzicht 2009 nationaal vergiftigingen informatie centrum, 2010.

4. henry K, harris cr. deadly ingestions. pediatr clin n am 2006;53:293-315.

5. Michael Jb, sztajnkrycer Md. deadly pediatric poisons: nine common agents that kill

at low doses. Emerg clin n am 2004;1019-1050.

6. pont ac de. Extracorporeal treatment of intoxications. curr opin crit care 2007;

13:668-673.